STUDIU PRIVIND POTENȚIALUL DE PRODUCERE A BIOGAZULUIÎN REGIUNEA TRANSFRONTALIERĂ TIMIȘ-CSONGRAD

CUPRINS

1.PREFAŢĂ2.INTRODUCERE

2.1. Noţiuni de bază2.2. Biomasa

3. CADRU LEGAL – POLITICI IN DOMENIUL ENERGIEI3.1. Uniunea Europeanş3.2. România3.3. Ungaria

4.METODOLOGIE ŞI PRINCIPII DE LUCRU5.COLECTARE DE DATE. PRELUCRARE ŞI INTERPRETARE5.1. JUDEŢUL TIMŞ

5.1.1. Prezentarea generală a judeţului Timiş5.1.2. Valorificarea deşeurilor fermentescibile disponibile în agricultură5.1.3. Valorificarea nămolului disponibil din centrele de tratare a apelor uzate orăşeneşti5.1.4. Valorificarea deşeurilor organice municipale5.1.5. Alte surse de materii prime pentru producerea de biogaz5.1.6.Concluzii

5.2. JUDEŢUL CSONGRAD5.3. TEHNOLOGII. EFICIENŢĂ6. ANALIZA COMPARATĂ TIMIŞ/CSONGRAD- CONCLUZII (SWOT)

6.1.Judeţul Timiş6.2.Judeţul Csongrad

7.FACILITĂŢI PENTRU PRODUCEREA BIOGAZULUIa. Româniab. Ungaria

8.EXEMPLE DE BUNE PRACTICI8.1. România8.2. Ungaria8.3. Rolul clusterelor în domeniul energiilor regenerabile

9.BIBLIOGRAFIE

1. PREFAŢĂPrezentul studiu a fost elaborat în cadrul proiectului “Energia regenerabilă - Cooperare în afaceri pentru un viitor mai bun”, finanţat în cadrulProgramului de Cooperare Transfrontalieră Ungaria – Romania 2007-2013, de catre un grup de experti ai partenerilor de proiect, respectiv Camerade Comert, Industrie si Agricultura Timis, Camera de Comert si Industrie a judetului Csongrad, in colaborare cu experti externi ai Universitatii deStiinte Agricole si Medicina Veterinara a Banatului si ai Camerei Agricole a judetului Csongrad.Obiectivul general al proiectului este sporirea capacitatii intreprinzatorilor din regiunea transfrontaliera Timis-Csongrad de a utiliza surse de energieregenerabile in vederea dezvoltarii economice pe baza avantajelor comparative ale regiunii. Activitatile au ca scop promovarea investitiilor bilateralein energii regenerabile, formarea de parteneriate transfrontaliere, dezvoltarea afacerilor si accesul la studii specifice pentru promovarea cercetariimultidisciplinare cu prioritate in domeniul noilor tehnologii, promovarea unei atitudini pro-active fata de reducerea consumului de energie, scadereacosturilor si cresterea nivelului de trai.Problematica reducerii consumului de energie si utilizarea surselor regenerabile este independenta de granite iar eforturile de a reduce poluarea side a pastra un mediu curat sunt prioritare atat pentru Romania cat si pentru Ungaria. Potentialul ridicat al judetului Timis si al judetului Csongrad inacest domeniu justifica actiunile comune ale actorilor de pe ambele parti ale frontierei. Totodata, cooperarea economica intre actorii interesati nudepinde de frontiere ci de interesele comune si de dorinta de a valorifica avantajele competitive ale regiunii transfrontaliere. Rezultatele proiectuluivor avea un impact transfrontalier deoarece conduc la dezvoltarea comuna bazata pe interese comune, implicand eforturi comune ale Grupului deLucru pentru Energia Viitorului, creat in anul 2008. Totodata, proiectul creaza instrumente pentru sprijinirea cooperarii in afaceri la niveltransfrontalier (studii transfrontaliere, portal online pentru firma din Romania si din Ungaria) iar efectele vor fi prezente pe ambele parti ale frontierei:crestere economica, mediu mai curat, populatie constientizata.

2. INTRODUCEREConform cunoştinţelor noastre actuale, omenirea se va confrunta deja în viitorul apropiat cu patru provocări majore. Aceasta sunt: asigurareanecesarului de alimente, asigurarea apei (potabile), asigurarea energiei necesare şi în strânsă legătură cu acestea, adaptarea la modificărileclimaterice globale.Elementul natural al strategiilor energetice este economisirea, creşterea eficienţei consumului de energie. Să nu uităm: energia cea mai ieftină esteenergia neconsumată. Însă posibilităţile tehnice de economisire a energiei sunt limitate, acestea au fost deja exploatate în mare măsură prindezvoltările tehnice-tehnologice din deceniile trecute. (Un singur exemplu: am reuşit reducerea în mod esenţial a consumului specific alautovehiculelor, în prezent nu se văd condiţii suplimentare de reducere a consumului).Rămâne deci cercetarea surselor alternative noi. Ca rezultat al mişcărilor privind protecţia mediului şi al catastrofei regretabile de la Cernobîl,încrederea în energia atomică s-a micşorat esenţial în ultimele două decenii. Totuşi, se pare că în strategiile energetice se ridică tot mai desposibilitatea, chiar necesitatea construirii unor noi centrale atomoelectrice.

Utilizarea surselor de energie regenerabilă, introducerea lor în sistemele de alimentare cu energie, este, în prezent, element esențial al strategiilorde energie. Viitorul acestora este condiţionat de mai mulţi factori. O întrebare primordială este cum se va reuşi integrarea surselor de energieregenerabilă în sistemele energetice mari. Avem exemple bune: racordarea în reţea a centralelor eoliene este rezolvată, bioetanolul şi esterul metilicde rapiţă poate fi amestecat bine cu benzina sau cu motorina, este posibilă şi racordarea celulelor fotoelectrice la reţea.În alte cazuri însă este necesară acceptarea-adaptarea consumatorului: de exemplu, bricheta bio sau peleta obţinută din biomasă poate fi introdusăpe piaţă, numai dacă şi consumatorul este gata să accepte acest lucru, astfel renunţând la o parte din confortul încălzirii cu gaze.Cartografierea globală şi locală a posibilităţilor utilizării surselor locale de energie regenerabilă, în vederea obţinerii unei viziuni de ansamblu, este omisiune fundamentală.

2.1. NOŢIUNI DE BAZĂ Energie: o caracteristică fundamentală a materialelor, care caracterizează capacitatea de lucru a materialului. Sursă de energie: fenomen al naturii, sau starea fizico-chimică a materialului aflat în natură, care oferă posibilitatea obţinerii într-o

anumită formă a energiei regenerabile. Purtător de energie: un material (de ex. cărbune, petrol) sau o caracteristică materială (de ex. energie electrică) care este potrivită pentru

producţia energiei. Purtător de energie primar: totalitatea materialelor naturale sau a fenomenelor naturale, din care se poate obţine în mod direct energie

regenerabilă, fără o transformare substanţială (de ex. cărbune, lemn de foc, radiaţia solară). Purtător de energie secundar: sfera purtătorilor de energie care poate fi obţinută prin folosirea unui purtător de energie primar (de ex.

energia electrică, energia termică). Purtător de energie terţiar: agentul de transport a energiei din deşeuri, care de obicei apare sub forma căldurii, şi care se produce pe

parcursul producţiei unui purtător de energie secundar (de ex. apa de răcire a centralelor atomoelectrice, apa de răcire a motoarelor degaz).

Forme de energie: Forma de înfăţişare a capacităţii de lucru a materialului sau a proprietăţii materiale. Principalele forme de energie:energie mecanică (potenţială), energia termică, energia electrică, energia chimică, energia atomică. Unele forme de energie pot fitransformate în alta.

Energia mecanică: în general capacitatea de lucru a unui efect al forţei. Principalele forme: energie potenţială, energia cinetică, energiade presiune.

Energia termică: capacitatea de lucru proporţională cu temperatura materialului. Se produce ca rezultat al proceselor mecanice deenergie termică (frecare), chimice (de ex. ardere) şi al proceselor nucleare (fisiune, fuziune).

Energia electrică: capacitatea de lucru a particulelor (electron, proton) care formează materialul, şi care se află în stare organizată.Principala formă de apariţie este curentul electric, care transportă energie datorită mişcării electronilor în conducte.

Energia chimică: energie păstrată în relaţiile atomice (legături), care poate fi eliberată prin desfiinţarea legăturilor, mai rar prin crearealegăturilor. Din punct de vedere energetic cea mai importantă este energia chimică păstrată în combustibili.

Energia atomică (energia nucleară): energia asociată forţelor de coeziune dintre nucleonii (proton şi electron) care formează miezulatomilor, care se formează prin fisiune sau prin fuziune. Prin intermediul energiei atomice poate fi obţinută energie termică.

Purtători de energie fosili: materialele care transportă energie chimică (adică combustibili), care s-au format din materiale de originebiologică (organice), şi care pot fi găsite în scoarţa terestră. Formele cele mai importante: cărbune, petrol, gaze naturale. Cantitateapurtătorilor de energie este limitată, sunt tot mai greu de accesat.

Surse de energie regenerabile: surse de energie care pot fi găsite în biosferă, şi care se regenereaza, sau pot fi regenerate. Forme maiimportante: energia solară, energia eoliană, energia hidraulică, biomasă, energia internă a Pământului (energia geotermică).

Unitatea de măsură a energiei: energia, în orice formă a sa, este o cantitate fizică, ce poate fi caracterizată printr-un indice şi o unitate demăsură. Unitatea de măsură a energiei este Joul, marcată J.

Putere: capacitatea de lucru (potenţialul sau capacitatea) a surselor de energie, a instalaţiilor energetice. Puterea, potrivit definiţiei estecantitatea de lucru/energia pe unitate de timp. Unitatea de măsură: J/s (s= secundum, adică secundă). J/s=1 watt, marcată W. Puterile cumare dimensiune sunt stabilite cu ajutorul prefixelor. De ex. kW, MW. Puterea efectivă este funcţia sarcinii, de regulă mai mică, decâtputerea nominală. La unele instalaţii energetice (de ex. elemente solare) indicăm puterea maximă. Aceasta este marcată cu litera „p” lipităla dimensiune (p= peak = vârf), de ex. kWp.

Randament: instalaţiile energetice transformă o formă de energie într-o altă formă. (de ex. energie chimică ‡ (ardere) ‡ energie termică).Pe parcursul transformării se produc pierderi, care părăsesc sistemul pe parcursul procedurii de transformare.

2.2. BIOMASA Biomasă: totalitatea organismelor vii şi materialele organice care sunt prezente la o anumită dată într-un biotop. Cantitatea biomasei

poate fi exprimată prin greutate, conţinut de energie etc. Biomasă primară: În sfera ei întră toate materialele organice, care se obțin prin intermediul fotosintezei, folosind radiaţia solară (biomasă

vegetală – producţie). Biomasă secundară: în sfera ei intră toate materialele organice şi fiinţele, a căror obținere este condiţionată de producţie de origine

animală. (biomasă animală – producţie). Biomasă terţiară: în sfera ei intră toate materialele cu un conţinut mare de materiale organice, care se produc pe parcursul prelucrării

biomasei primare şi secundare (biomasă din industria prelucrătoare – producţie). Plantă energetică: tipuri de plante care asigură o producţie mare de biomasă, care pot fi folosite în mod avantajos (economic) pentru

producţia energiei. Plantaţie energetică: teren plantat în scopul producţiei de energie de regulă cu plante energetice perene. Planta poate să fie cu tulpină

lemnoasă (de ex. salcie, plop) sau cu tulpină moale (de ex. iarbă de energie). Biogaz: purtător de energie în stare gazoasă produsă din biomasă, a cărui component principal de combustibil este metanul (CH4). Bioetanol: purtător de energie în stare gazoasă produs din biomasă prin fermentaţie şi distilare, ai cărui componenți principal sunt alcoolii.

Poate fi amestecat cu benzina, astfel poate fi folosit şi ca material carburant. Ulei bio: purtător de energie în stare gazoasă, obţinut cu procedura comprimării la rece sau la cald a recoltei de grăunte cu conţinut de

ulei a unor plante (de ex. rapiţă, floarea soarelui). Are proprietăţi asemănătoare cu motorina, din acest motiv – după o tratarecorespunzătoare – poate fi folosit ca și carburant în motoarele diesel cu ardere internă. RME (ester metilic din rapiţă): combustibil produsprin esterizarea (tratare acidulată) uleiului brut obţinut din recolta de grăunțe a rapiţei, care poate fi folosit direct ca și combustibil înmotoarele diesel.

Brichetă bio: purtător de energie în stare solidă obţinut prin comprimare (presare) din derivatele agricole şi forestiere (de ex. paie, bucăţide lemn), care se arde bine. Diametrul echivalent al brichetei depăşeşte 50 mm.

Peletă bio: cu o origine asemănătoare cu bricheta, a cărei secţiune transversală echivalentă este mai mică ca a brichetei, între 3-25 mm. Căldură de ardere: cantitatea de căldură, care se emană cu ocazia arderii totale a materialului combustibil cu unitate de greutate, prin

începerea arderii la 20 ºC, şi reziduul se răceşte iarăşi la 20 ºC, vaporii de apă din acesta pot fi condensate. Unitatea de măsură a călduriide ardere: kJ/kg sau MJ/kg.

Putere calorică: puterea calorică se diferenţiază de căldura de ardere prin faptul că vaporii de apă, care rezultă pe parcursul arderii, nupot fi condensate din reziduuri. Din acest motiv puterea calorică este întotdeauna mai mică decât căldura de ardere.

Energia din biomasă poate fi extrasă prin incinerare directă (în special biomasa forestieră), însă nu orice fel de biomasă este combustibilă.Majoritatea reziduurilor au un grad de umiditate ridicat și calități de combustie foarte scăzute. Astfel de biomasă poate fi fermentată, obținându-seproduși de fermentație combustibili (etanol, metan), care se mai numesc și biocombustibili, datorită provenienței lor. Acest tip de biomasă, carepoate fi fermentată de către microorganisme se numește biomasă fermentescibilă.În prezent, în lume numeroși cercetători au activităţi de cercetare-dezvoltare în domeniul folosirii biomasei microbiene, vegetale şi animale pentru aproduce energie. Ei au demonstrat că din biomasă se pot obţine biocombustibili nu din biomasă valoroasă (care poate servi ca furaje sau alimente),ci din biomasă nevaloroasă, subproduse din agricultură sau industrie, dejecţii sau deşeuri care constituie o povară pentru mediul înconjurător. Înacest mod, astfel de tehnologii nu numai că produc biocombustibili care pot înlocui combustibilii fosili, ci protejează şi mediul, dar mai mult, nuconcurează consumatorul uman în ceea ce priveşte materiile prime. În acest sens, analiştii spun că dezvoltarea industriei de bioetanol din cereale, adus la creşterea preţului acestora.Din această cauză, se promovează cercetările în ceea ce priveşte obţinerea de biocombustibili din biomasă lignocelulozică (paie, coceni, plantenefurajere şi nealimentare etc), sau din dejecţii şi deşeuri (gunoi de grajd, ape uzate, gunoaie orăşeneşti, deşeuri industriale etc). Aceştibiocombustibili au fost denumiţi biocombustibili de generaţia a doua (4-7).Cel mai cunoscut biocombustibil gazos este biogazul, fiind definit ca produsul gazos ce rezultă în cursul fermentării anaerobe (în lipsa aerului) amateriilor organice de diferite provenienţe.Instalarea unui sistem de producere a biogazului în fermă şi convertirea acestuia în energie electricăşi/sau termică poate constitui un venit suplimentar pentru fermier. O astfel de instalaţie poate să aducă şi alte beneficii: fermentarea anaerobă adejecţiilor cu reducerea mirosurilor neplăcute şi a insectelor, folosirea surplusului de căldură produsă de generatorul de curent, folosirea fibrelorseparate din dejecţii pentru aşternut sau compost, reducerea germenilor patogeni şi a seminţelor de buruieni din dejecţii, reducerea efectului de serăprin reducerea emisiilor de metan, reducerea poluării apelor.În ceea ce priveşte materia primă folosită în producerea biogazului, poate fi orice produs organic, care poate fi fermentat de către microorganisme,însă trebui ştiut că materia primă trebuie să asigure mediul prielnic dezvoltării şi activităţii microorganismelor ce concură la digestia substratului şi, înfinal, la producerea biogazului. Acest mediu trebuie să satisfacă următoarele condiţii:

- să conţină materie organică biodegradabilă;- să aibă o umiditate ridicată, peste 90%- să aibă o reacţie neutră sau aproape neutră (pH = 6,8-7,3)- să conţină carbon şi azot într-o anumită proporţie (C/N = 15-25)-să nu conţină substanţe inhibitoare pentru microorganisme: unele metale grele, detergenţi, antibiotice, concentraţii mari de sulfaţi, formol,dezinfectanţi, fenoli şi polifenoli etc.

Pentru obţinerea biogazului se pot utiliza materii prime organice de provenienţă foarte diferită: deşeuri vegetale, deşeuri menajere, fecale umane,dejecţii animaliere, gunoiul de grajd, ape reziduale din industria alimentară şi din zootehnie etc.

În tabelul urmator sunt prezentate cantităţile de biogaz ce se pot obţine din unele materii prime provenite din agricultură.

Tabelul 1.1: Biogaz obtenabil din diferite materii prime

Materie primă Biogaz obtenabil din substanţa uscată organică, în l/kgLimite de variaţie Valoare medie

Dejecţii de porcine 300...550 445Dejecţii de bovine 90...310 200Gunoi de la păsări 310...620 465Dejecţii de cai 200...300 250Dejecţii de oi 90...310 200Gunoi de grajd 175...280 225Paie de grâu 200...300 250Paie de secară 200...300 250Paie de ovăz 250...300 275Paie de orz 290...310 300Tuleie de porumb 380...460 420Paie de rapiţă 200 200Paie de orez 170...280 225Coajă de orez (decorticare) 105 105In 360 360Cânepă 360 360Iarbă 280...550 415Tulpină de trestie de zahăr 165 165Măcriş 405 405Trestie 170 170Lucernă 430...490 460Resturi de la verdeţuri alimentare 330...360 345Lujeri de cartof 280...490 385Frunze de sfeclă furajeră 400...500 450Frunze de floarea soarelui 300 300

3. CADRU LEGAL – POLITICI IN DOMENIUL ENERGIEI

3.1 UNIUNEA EUROPEANĂ

► DIRECTIVA 2000/76/EC -cu privire la incinerarea deşeurilor”► DIRECTIVA 2001/77/EC - „privind promovarea energiei electrice produse din surse de energie regenerabile pe piaţa internă a energieielectrice"► DIRECTIVA 2001/80/EC - „privind limitarea emisiilor de anumiţi poluanţi în aer de la instalaţii de ardere mari". Prezenta directivă se aplicăinstalaţiilor, a căror putere termică este egală sau mai mare de 50 MW, indiferent de tipul de combustibil utilizat (solid, lichid sau gazos).► DIRECTIVA 2002/91/EC - „cu privire la eficienţa energetică a construcţiilor“Obiectivul prezentei directive este de a promova îmbunătăţirea performanţei energetice a clădirilor din cadrul Comunităţii, ţinând cont de condiţiileexterioare climatice şi locale, precum şi de cerinţele legate de climatul interior şi de raportul cost-eficienţă.► DIRECTIVA 2003/30/EC - „privind promovarea utilizării biocombustibililor sau a altor combustibili regenerabili pentru transporturi", pentrupromovarea utilizării biocombustibililor sau a altor combustibili regenerabili in vederea înlocuirii motorinei sau benzinei pentru transporturi în fiecareStat Membru, cu scopul de a contribui la unele obiective, cum ar fi îndeplinirea angajamentelor privind schimbările climatice, securitatea alimentăriiecologice şi promovarea surselor de energie regenerabilă.► DIRECTIVA 2003/55/EC - „privind normele comunitare pentru piaţa internă a gazelor naturale şi abrogarea Directivei 98/30/CE"Normele stabilite de prezenta Directivă pentru gazele naturale, inclusiv gaze naturale lichefiate (GPL), se aplică şi biogazului şi gazului obţinutdin biomasă, sau altor tipuri de gaz, în măsura în care astfel de gaze pot fi, din punct de vedere tehnic şi al siguranţei, injectate şi transportate prin,sistemul de gaze naturale.► DIRECTIVA 2003/87/EC - „privind stabilirea unei scheme pentru comercializarea cotelor de emisie de gaze cu efect de seră în cadrulComunităţii şi modificarea Directivei Consiliului 96/61/CE" care instituie un sistem de comercializare a cotelor de emisie de gaze cu efect de seră încadrul Comunităţii (denumit în continuare "Schemă Comunitară"), cu scopul de a promova reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră întromanieră cost-eficientă şi economic eficientă.► DIRECTIVA 2004/8/EC - „privind promovarea cogenerării, ce modifică Directiva 92/42/CEE" cu scopul de este de a spori eficienţa energetică şide a îmbunătăţi securitatea alimentării, prin crearea unui cadru pentru promovarea şi dezvoltarea cogenerării cu randament ridicat a energieielectrice şi termice, pe baza cererii de energie termică utilă şi a economiilor la energia primară pe piaţa internă de energie, luând în considerarecircumstanţele naţionale specifice în special cele privind condiţiile economice şi climatice.► DIRECTIVA 2006/12/EC - „cu privire la deşeuri”

► DIRECTIVA CONSILIULUI 86/278/EEC - „privind protecţia mediului, şi în special a solului, atunci când se utilizează nămoluri de epurare înagricultură"Scopul prezentei Directive este de a reglementa utilizarea nămolurilor de epurare în agricultură, astfel încât să se prevină efectele nocive asuprasolului, a vegetaţiei, a animalelor şi omului, încurajând utilizarea corectă a nămolurilor de epurare în cauză.► DIRECTIVA CONSILIULUI 91/676/EEC - “privind protecţia apelor împotriva poluării cu nitraţi proveniţi din surse agricole"► DIRECTIVA CONSILIULUI 96/61/EC - “privind prevenirea şi controlul integrat al poluării"Scopul prezentei Directive este de a realiza prevenirea şi controlul integrat al poluării.► DIRECTIVA CONSILIULUI 1999/31/EC - „cu privire la depozitarea în gropi/rampe de gunoi”Directiva UE privind Gropile/Rampele de gunoi reprezintă o nouă etapă în modul de depozitare a deşeurilor în ţara noastră şi stabileşte ţinteleimpuse pentru reducerea cantităţii de deşeuri biodegradabile urbane care sunt depozitate.► DIRECTIVA CONSILIULUI 2003/96/EC - „privind restructurarea cadrului comunitar de impozitare a produselor energetice şi energieielectrice"Directiva lărgeşte sfera de aplicare a sistemului UE de rata minimă pentru produsele energetice, anterior limitată doar la uleiurile minerale, pentrutoate produsele energetice, inclusiv cărbunii, gazele naturale şi energia electrică.► DIRECTIVA CONSILIULUI 2004/67/EC - „privind măsurile de garantare a securităţii aprovizionării cu gaze naturale"► REGULAMENTUL (CE) Nr. 1774/2002 - „stabileşte normele sanitare privind produsele secundare de origine animală care nu sunt destinateconsumului uman"Prezentul Regulament include, de asemenea, deşeuri de catering în cazul în care acestea sunt destinate utilizării întro instalaţie de biogaz sau decompostare. Acesta a fost modificat de mai multe noi Regulamente ale Comisiei, inclusiv, de asemenea, aspectele pentru biogaz:

REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 808/2003REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 668/2004REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 92/2005REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 93/2005REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 416/2005REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 181/2006REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 208/2006REGULAMENTUL COMISIEI (CE) Nr. 2007/2006

► REGULAMENTUL (CE) Nr. 2003/2003 - „cu referire la îngrăşăminte”► REGULAMENTUL CONSILIULUI (CE) Nr. 1782/2003 - „stabileşte normele comunitare pentru schemele de finanţare directă din cadrul politiciiagricole comunitare .

3.2. ROMÂNIA Directiva-cadru pentru RES din 2008: România trebuie să asigure o cotă de 24% energie din RES, din consumul final de energie în

2020, şi o cotă de cel puţin 10% energie obţinută din biocombustibili, din consumul final de energie în transporturi până în anul 2020. Directiva Europeană pentru energie electrică din RES, din 2001: România are o cotă de 33% din RES raportat la consumul brut de

energie electrică până în 2010 şi în conformitate cu Directiva Europeană pentru Biocombustibili din 2003: consumul de biocombustibilisă fie de 5,75% din consumul de benzină şi motorină pentru transporturi în anul 2010

Legi : Legea nr. 199/2000 privind utilizarea eficientă a energiei, modificată şi actualizată prin Legea nr. 56/2006, care urmăreşte să creeze cadrul

legal necesar pentru elaborarea şi punerea în aplicare a politicilor naţionale de utilizare eficientă a energiei. Legea nr. 3/2001 pentru ratificarea Protocolului de la Kyoto al Convenţiei-cadru a Organizaţiei Naţiunilor Unite privind schimbările

climatice. În conformitate cu Protocolul de la Kyoto, România este obligată să reducă emisiile de gaze cu efect de seră cu 8% fţă de nivelulanului 1989, până în intervalul 2008 şi 2012.

Legea energiei electrice (13 din 2007) – prevederi generale privind promovarea surselor renerabile Legea surselor regenerabile de enegie 220/2008 .Actul normativ creaza cadrul legal de respectare a angajamentului din 2007,

respectiv procentul de energie produsa din surse regenerabile din totalul energiei consumate in 2020. Procentul asumat deRomania este de 24%, in timp ce tinta europeana se situeaza la 20%.

Hotărâri de Guvern: HG nr. 1535/2003 privind "Strategia pentru Promovarea Surselor Regenerabile de Energie" şi Hotărârea de Guvern nr. 443/10.04.2003

privind promovarea producţiei de energie electrică din surse de energie regenerabile. Aceasta din urmă Hotărâre de Guvern a fostmodificată prin HG 958/2005 (care transpune Directiva 2001/77/CE) şi crează un cadru legal pentru promovarea surselor regenerabile deenergie

HG 443 / 2004 privind promovarea surselor regenerabile de energie HG (Hotărârea de Guvern) nr. 163/2004 privind aprobarea Strategiei Naţionale pentru Eficienţa Energetică. HG 1892 / 2004 de stabilire a mecanismului de promovare a energiei

electrice produse din surse regenerabileHG 958/2005 privind modificarea HG 443/ 2003 si HG 1892/ 2004

Legislaţie specifică naţională: Reglementări ANRE:

-Procedura de certificare a producţiei prioritare-Reglementări privind piaţa de certificate verzi-Reglementări privind emiterea de garanţii de origine

-Reglementări privind etichetarea energiei Proceduri ale operatorului pieţei şi ale OTS:

- pentru emiterea de Certificate verzi-pentru organizarea pieţei centralizate de certificate verzi

Strategii : Strategia Naţională pentru Valorificarea Surselor de Energie Regenerabilă Strategia Naţională privind Eficienţa Energetică

3.3. UNGARIALista normelor legale referitoare la înfiinţarea şi funcţionarea uzinelor de biogaz, şi folosirea biogazului :

Ordonanţa Guvernamentală nr. 98/2001. (VI. 15.) despre condiţiile efectuării activităţilor legate de deşeurile periculoase OG 213/2001. (XI. 14.) despre condiţiile efectuării activităţilor legate de deşeurile comunale OG 23/2001. (XI. 13.) despre valorile limită de emisie tehnologică a materialelor de poluare a aerului a instalaţiilor termice cu o capacitate

termică nominală de 140 kWth şi mai mare, dar mai mică de 50 MWth Legea nr. XV din anul 2005 despre comercializarea unităţilor de emisie a gazelor cu efect de seră Legea nr. XL din anul 2008 despre aprovizionarea cu gaz metan Ordinul Ministerului Dezvoltării Naţionale nr. 36/2010. (XII. 31.) despre regulile de calcul a evitării emisiunii de gaze cu efect de seră în

legătură cu conformitatea biocarburantului cu cerinţele de sustenabilitate Ordinul Ministerului Economiei şi Transporturilor nr. 109/2007. (XII. 23.) GKM, despre distribuirea energiei electrice care cade sub

incidenţa obligaţiei de preluare, de către conducătorul sistemului de preluare, şi despre modul de definire a preţurilor care se pot aplica peparcursul distribuirii

OG 27/2006. (II. 7.) despre protecţia apelor împotriva contaminării cu nitrat de origine agricolă Ordinul Ministerului Dezvoltării Rurale nr. 71/2003. (VI. 27.), despre regulile serviciului sanitar veterinar cu privire la gestionarea deşeurilor

de origine animală, şi comercializarea produselor fabricate prin utilizarea acestora OG 314/2005. (XII. 25.) despre procedura de autorizaţie prin studiul de impact asupra mediului şi prin folosirea unitară a mediului Legea nr. LV despre pământul vegetal OG 50/2001. (IV.3.) despre regulile de gestionare şi de folosire agricolă a apelor reziduale şi a nămolului de epurare Ordonanţa Ministerului Mediului şi de Gospodărire a Apelor nr. 20/2006. (IV.5.) despre unele reguli şi condiţii în legătură cu descărcarea

deşeurilor Legea nr. LXXXVI din anul 2007 despre energia electrică Hotărârea Parlamentară nr. 96/2005 (XII.25) despre Concepţia Naţională privind politica dezvoltării Hotărârea Parlamentară nr. 97/2005. (XII. 25.) despre Concepţia Naţională privind dezvoltarea teritorială

Legea nr. XXI din anul 1996 despre dezvoltarea teritorială şi amenajarea teritorială Legea nr. LVII din anul 1995 despre gospodărirea apelor Legea nr. LIII din anul 1995 despre regulile generale de protecţie a mediului Legea nr. LIII din anul 1996 despre protecţia mediului Legea nr. XLIII din anul 2000. Despre gestionarea deşeurilor Hotărârea Parlamentară nr. 96/2009. (XII. 9.) despre Programul Naţional de Protecţie a Mediului pentru perioada 2009-2014 Legea nr. XL din anul 2008 despre aprovizionarea cu gaz metan OG 389/2007. (XII. 23.) despre preluarea obligatorie şi preţul de preluare a energiei electrice şi a energiei cuplate produse din energie

obţinută din surse de energie regenerabilă sau din deşeuri Legea nr. CXXVII din anul 2003 despre accize şi regulile specifice ale comercializării produselor cu accize Ordinul Ministerului dezvoltării rurale nr. 25/2011. (IV. 7.) subvenţie în cadrul schemei de plată unică pe suprafaţă (SAPS) finanţată din

Fondul European de Garanţie Agricolă, respectiv despre unele întrebări referitoare la solicitarea în anul 2011 a subvenţiilor naţionaleauxiliare legate de aceasta (top up)

Ordinul Ministerului Dezvoltării rurale nr. 7/2001. (I.17) despre regulile detaliate ale efectuării atribuţiilor serviciului sanitar vegetal OG 382/2007 (XII.23) despre procedurile de autorizare în industria energiei electrice şi industria construcţiilor Ordinul Ministerului Economiei si al Transporturilor nr. 101/2005 (XiI24) despre taxele serviciilor de administrare a procedurilor efectuate

de către Oficiul Comercial de Autorizaţie din Ungaria Ordinul Ministerului Administraţiei nr. 3/2009 (II. 4.) despre cerinţele tehnice ale apărării împotriva incendiilor a stabilimentelor de utilizare a

surselor de energie regenerabile – biogaz, bioetanol, biodiesel. Ordinul Ministerului Administraţiei nr. 314/2005 (II.4) despre procedura de autorizaţie prin studiul de impact asupra mediului şi prin

folosirea unitară a mediului Legea nr. XLIII din anul 2000. Despre gestionarea deşeurilor

4. METODOLOGIE SI PRINCIPII DE LUCRUPentru întocmirea acestui studiu, ca sursă de informaţiilor am folosit documente statistice specifice naţionale: Anuar Statistic al României, AnuarStatistic al Ungariei (2009), Planul Regional de Gestionare a Deşeurilor, Regiunea 5 Vest (2006) (1,2) şi date din literatura de specialitate pentru

calculul potenţialului metanogen al diferitelor categorii de biomasă fermentescibilă (3-7) si alte diverse publicatii specifice, prezentate in sectiuneBibliografie.Literatura de specialitate indică limite de variaţie a potenţialului metanogen al diferitelor tipuri de materii organice fermentescibile, pe baza cărora aufost estimate producţii medii de biogaz (tabel 1.1.). Cunoscând aceste date şi cantităţile de reziduuri fermentescibile disponibile în cele doua judeţe:Timiş şi Csongrad, am putut stabili prin calcul cantitatea potenţială de biogaz generată prin fermentaţie anaerobă.Cantitatea de biogaz astfel calculată a fost convertită (transformată) tot prin calcul, pornind de la supoziţia că: 1 m³ de biogaz conținând 65% metan,conţine în medie 6 kWh energie şi poate fi convertit într-o unitate de cogenerare cu o eficienţă medie de 40% energie electrică netă şi 40% energietermică netă. O astfel de unitate de cogenerare poate fi exploatată cca 7.500 ore de functionare / an şi poate genera aproximativ 2,4 kWh energieelectrică şi 2,4 kWh energie termică dintr-un metru cub de biogaz.

5. COLECTARE DE DATE. PRELUCRARE SI INTERPRETARE

5.1. JUDEŢUL TIMIŞAcest studiu va indica resursele principale de deşeuri fermentescibile din judeţul Timiş. Scopul acestui studiu este acela de a estima cantităţile dedeşeuri organice disponibile, deşeuri care pot fi folosite în scopul producerii de biogaz.Studiul este centrat în special pe resursele rezultate din activitatea agricolă a judeţului Timiş, dar se iau în calcul şi reziduurile provenite de lapopulaţie. Cu toate că tehnologiile de producţie a biogazului, mai ales cele aplicate în marea parte a Europei, folosesc ca materie primă biomasăobținută prin culturi agricole special destinate producţiei de energie (culturi energetice), în prezentul studiu nu vom lua în calcul astfel de produseprincipale din agricultură (silozul de porum, cerealele, soia, rapiţa, sfecla, etc.) deoarece acestea se recomandă a fi destinate strict sectoruluialimentar şi furajer şi nu producerii de energie. Totuşi, având în vedere că o parte însemnată din terenul agricol al județului este neexploatat, sepoate face supoziția că suprafața necultivată poate fi destinată producerii de materie primă pentru biogaz. Mai exact, noi am luat în calcul pentruproducerea biogazului următoarele:

- Dejecțiile de la animale,- Subprodusele sau deşeurile rezultate din activităţile agricole,- Nămolurile rezultate de la de tratarea şi epurarea apelor municipale,- Deșeuri biodegradabile orăşeneşti.

Deşeurile organice amintite anterior reprezintă, o sursă abundentă şi ieftină de resurse energetice regenerabile, toate aceste caracteristicirecomandându-le ca fiind materii prime potrivite pentru producerea de biogaz. La nivelul judeţului Timiş există o disponibilitate mare de deşeuriorganice, datorată creşterii producţiei, consumului şi lipsei tehnologiilor moderne în tratare a deşeurilor.

Tabelul 1.2. Suprafaţa judeţului Timiş (1)Tipul ha %

Suprafaţa totală 869670 100%Suprafaţa agricolă 698638 80,33Păduri şi alte terenuri cu vegetaţie foresterieră 108558 12,48Ape şi bălţi 15406 1,77Alte suprafeţe 47063 5,41

Tabelul 1.3. Suprafaţa agricolă pe categorii de folosinţă (2)Suprafața ha

Teren arabil 533500Păşuni 122525Fîneţe 29215Vii şi pepiniere viticole 4228Livezi şi pepiniere pomicole 9170

Din totalul suprafeţei de 533500 ha teren arabil, cca 80000 ha teren arabil nu a fost cultivat în anul 2010, suprafaţa terenurilor necultivate fiind înscădere faţă de anii anteriori. Oricum, această suprafaţă poate fi luată în considerare pentru producerea de plante energetice (inclusiv folosite pentruproducerea de biogaz).

5.1.2. Valorificarea deşeurilor fermentescibile disponibile în agriculturăa) Gunoiul provenit din fermele zootehnice

În marea lor majoritate, fermele mari de animale din România se confruntă cu numeroase provocări şi trec prin etape de modernizare a organizăriimuncii, igienei, bunăstării animalelor şi protecţiei mediului, necesare atingerii standardelor Europene în aceste domenii. Modernizarea fermelor esteparţial finanţată prin fonduri comunitare, de aceea, considerăm că în această perioadă investiţiile în managementul anaerob a dejecţiilor din fermelezootehnice cu producere de biogaz pot fi asociate cu investițiile în modernizarea fermelor pentru protecţia mediului şi asigurarea igienei. Mai mult,educarea şi conştientizarea fermierilor cu privire la veniturile suplimentare obținute prin transformarea dejecţiilor în energie, trebuie să fie premiza debază în aplicarea tehnologiei biogazului în zootehnia românească.

În următorul tabel este prezentat efectivul de animale din judeţul Timiş şi din România, în anul 2009:

Tabelul 1.4. Efectivul de animale din România şi judeţul Timiş (1)Efectivul de animale

Total capete Bovine Suine Oi şi capre Cai Păsări de curte

România 2.512.296 5.793.415 10.058.786 763.988 83.843.079Judeţul Timiş 47.722 588.471 543.111 8.175 2.012.060Prin prelucarea datelor obţinute din datele statistice şi folosind parametrii specifici din literatura de specialitate, am putut estima potentialul producțieide biogaz din dejecțiile provenite de la efectivele de animale:

Tabelul 1.5. Estimarea teoretică a potenţialui de biogaz din dejecții de animale în judeţul TimişBovine Cabaline Ovine si caprine Suine Păsări

Nm3 Biogaz / 1000 kg animal viu / zi 3,05 3,31 4,15 2 , 6 2 6,21

Nr. de animale / Judeţul Timiş 47.722 8175 543.111 588.471 2.012.060

Greutatea medie a animalui adult (kg) 344 412 24 110 2

Greutatea totală (t) 16.416. 3.368 13.035. 64.731 4.024.

Nm3 biogaz/zi 50.069 11.148 54.095 90.995 24.989

Nm3 Biogaz/an 18.275.185 4.069.020 19.744.675 33.213.175 9.120.985

Energie biogaz/an (MWh) 109.651 24.414 118.468 199.279 54.725

Putere instalată (MWelectric) 5,848 1,30 6,31 10,62 2,91

Tabelul următor conţine potenţialul de energie al biogazului provenit de la gunoiul de animale în anul 2009.

Tabelul 1.6. Potenţialul producției de energie din biogaz provenit din dejecții de animalePotenţialul de energie al biogazului provenit de la gunoiul de animale 2009/ jud. Timiș

Nm3 Biogaz/an Energie biogaz/an (MWh) Putere instalată (MW)84.423.040 506.537 26,99

b) Reziduurile provenite de la culturile agricole

Tabelul 1.7. Suprafeţele cultivate şi producţia medie/hectar pentru principalele culturi (1)Cultura Ha Producţii: Kg/ha

Porumb 132.954 3.295Orz 30.657 2.587Floarea soarelui 28.645 1.985Sfecla de zahar - -Viță de vie 3.368 6.005

Pentru a estima potenţialul teoretic de biogaz ce poate fi obţinut din resturile vegetale din agricultură, am utilizat datele statistice ale anului2009 dar şi date statistice referitoare la procentul specific de resturi rezultate în cazul fiecărei culturi în parte.

Tabelul 1.8. Potenţialul teoretic de biogaz ce poate fi obţinut din resturi vegetaleCereale (grâu, secară, orz,

ovăz)Porumbboabe

Sfeclă dezahăr

Planteoleaginoase

Legume

Producţia în jud. Timiş (t) (2009) 478.188 438.132 - 74.065 113.164

Resturi vegetale (% din producţie) 25% 200% 20% 120% 35%

Resturi vegetale (t) 119.547 876.264 - 88.878 39.607

Substanta uscata (%) 85% 86% 18% 13% 25%

S. organică uscată (%) 90% 72% 81% 85% 80%

Biogaz (m3/t s.o.u.) 350 820 675 710 820Potential total - Nm3 biogaz/an 32.008.709 444.917.788 - 6.972.923 6.495.614

Energie biogaz/an (MWh) 192.052,25 2.669.506,73 41.837,538 38.973,68

Putere instalată (MW electric) 10,24 142,37 2,23 2,07

Tabelul următor conţine date legate de potentialul producției de energie din biogazul provenit din resturi vegetale:

Tabelul 1.9. Potenţialul producției de energie din biogazul provenit din resturi vegetale

Potenţialul producției de energie din biogazul provenit din resturi vegetale (2009) / jud. Timiș

Nm3 biogaz/an MWh energie biogaz/an Putere instalată (MW electric)

490.395.034 2942370,2 156,91

În cazul în care se doreşte folosirea resturilor vegetale ca materie primă în producerea de biogaz trebuie ţinut cont de următoarele aspecte:- Suprafeţele de teren cultivate variază de la un an la altul, cantităţile de resturi vegetale rezultate sunt astfel şi ele variabile.- Suprafeţele cultivate sunt răspândite în judeţul Timiş pe raze mari, fapt ce presupune realizarea unor cheltuieli suplimentare legate de

colectarea, transportul şi depozitarea acestora. Pot să apară probleme şi în ceea ce priveşte existenţa utilajelor necesare manipulării acestui tip debiomasă.

- Comparativ cu deşeurile animale care sunt generate pe tot parcursul anului, trebuie ţinut cont de faptul că resturile vegetale au caractersezonier, fiind generate predominant în timpul verii şi toamnei (pentru asigurarea unei producţii de biogaz constante pe tot timpul anului fiindnecesare în acest caz spaţii suplimentare destinate depozitării acestui tip de materie primă).

5.1.3. Valorificarea nămolului disponibil din centrele de tratare a apelor uzate orăşeneştiÎn cazul acestei categorii de materie primă pentru producerea de biogaz, în judeţul Timiş în anul 2003 s-au colectat la staţiile de epurare a apeloruzate 3.410 tone amestec nămol.Luând în considerare cele 3.410 tone amestec nămol produse în 2003, cu un conţinut mediu în substanță uscată de 8,7%, rezultă o producție desubstanță uscată de 296,67 tone. Am estimat că potențialul de generare a biogazului este de: 296,67 x 90% (subst. organică) x 1000 m3/ t subst.org. uscată.= 267000 m3 biogaz, cu un conținut de 60% CH4. Din 267000 m3 biogaz, 160200 m3 este CH4, cu un conţinut energetic de 1762MWh/an, adică 704,9 MWh electric, determinând o putere instalată de aproximativ 94 KW.

5.1.4. Valorificarea deşeurilor organice municipaleManagementul deşeurilor în România şi faptul ca o proporţie mare (50-65%) din deşeurile menajere sunt biodegradabile, fac ca gestionareadeşeurilor organice să constituie atât o problemă, dar în același timp o mare oportunitate în ceea ce privește energia regenerabilă și recuperareaenergiei. Fiecare locuitor urban din jud. Timiș produce anual aproximativ 420 kg deşeuri totale, din care aproximativ 50% este biodegradabil. Ceeace înseamna că, cantitatea totală de deşeuri biodegradabile colectate de la cele 687.377 persoane care locuiesc în județul Timiș este de aproximativ144.000 de tone/an. O oportunitate deosebită o constiuie în prezent marile investiţii care se fac în modernizarea sistemelor de colectare şi tratare adeşeurilor din România. Aceste investiţii sunt în mare parte sprijinite de C.E. pot fi dirijate înspre implementarea tehnologiilor pentru producţia debiogaz de la acest tip de deşeuri, ca tehnologii moderne și sustenabile de management al deșeurilor.

În tabelul de mai jos sunt prezentate deşeurile biodegradabile urbane şi rurale colectate şi potenţialul acestora de a genera biogaz.

Tabelul 1.10. Potenţialul deşeurilor biodegradabile urbane şi rurale colectate în județul Timiș de a genera biogaz (2)

Deşeuri biodegradabile urbane şi rurale colectate Cantităţiile colectate (t)Potenţialul producției de biogaz (m3) Energia din biogaz(MWh)

Produse alimentare şi de grădină, deşeuri din gospodării 111.090

120 m3 / tdeşeuri solide biodegradabile 6 kWh / m3 biogaz

Deşeuri organice din instituţii, comerţ 68.530Deşeuri de la gărdini publice şi parcuri 6.272Deşeuri de la pieţe 5.612TOTAL 191.504 22.980.480 137.882,88

Luând în considerare cantităţiile deşeurilor biodegradabile municipale generate în judeţul Timiş, noi am estimat că energia produsă de biogazulgenerat din aceste deșeuri poate fi valorificată în unități de cogenerare având putere instalată totală de 7,35 MW.

5.1.5. Alte surse de materii prime pentru producerea de biogazCea mai importantă sursă de materii prime neexploatată din agricultură pentru producția de biogaz putem considera că o reprezintă cele 80000 hateren arabil necultivat în județul Timiș. Considerând că această suprafață de teren poate fi cultivată cu culturi energetice, putem afla cantitatea deenergie care poate fi produsă transformând biomasa obținută în biogaz. Dacă luăm în calcul porumbul pentru siloz ca plantă energetică folosită în

fermentația metanogenă, putem estima că pe suprafața de teren arabil menționată se poate obține la o producția medie la hectar de 35 tone, ocantitate totală de 2.800.000 de tone porumb siloz. Cercetările arată că dintr-o tonă de porumb siloz se poate obține o producție de 170 m3 biogazcu 60 KWh conținut de energie. Aceste date ne permite să concluzionăm că aceste terenuri necultivate pot produce 2.856.000 MWh energie dinbiogaz, energie care poate fi transformată în energie electrică și termică în unități de cogenerare de 152,3 MW putere instalată.

5.1.6.ConcluziiDatele obținute în acest studiu reprezintă o estimare teoretică a potențialului de producere a biogazului ca sursă de energie electrică și termică înjudețul Timiș. Prin centralizarea datelor în tabelul de mai jos se poate crea o imagine sintetică a acestui potențial. Totuși, trebuie specificat cămateria primă luată în calcul pentru estimarea potențialului nu este disponibilă 100%, sau nu poate fi recoltată, procesată, depozitată și valorificată înîntregime pentru a se obține potențialul teoretic de biogaz. Pentru a avea o imagine mai concretă a situației analizate, recomandam efectuarea unorstudii privind potențialul economic și tehnologic pentru colectarea, procesarea, depozitarea și valorificarea materiei prime pentruproducerea biogazului în județul Timiș. Pe de altă parte, prin folosirea unor amestecuri de materii prime, prin elaborarea unor rețete de medii defermentație complete, potențialul producției de biogaz crește prin potențarea reciprocă a diferitelor tipuri de substrat fermentescibil. Mai precis, unamestec complet de materii prime produce o cantitate mai mare de biogaz decât media cantităților produse separat de aceste produse. Aceastăpotențare se poate regăsi în creșteri ale producției de biogaz cu 5 până la 40%.

Tabel 1.11. Potențialul producției de biogaz în județul Timiș (reziduuri din agricultură, deșeuri menajere, ape uzate, culture energetic de pe terenuriactual necultivate)

Specificare Nm3

biogaz/anConținut energiebiogaz/an (MWh)

Putere instalată (MWelectric)

Dejecţii animale 84.423.040 506.537 26,99Resturi vegetale 490.395.034 2.942.370,2 156,91

Deşeuri biodegradabile urbane şi rurale 22.980.480 137.882,9 7,35Amestec de nămol 267.000 1762 0,1

Total parțial, doar din reziduuri 598.065.554 3.558.552,1 191,35Culturi energetic de pe terenuri actual

necultivate476.000.000 2.856.000 152,3

TOTAL 1.074.065.554 6.414.552,1 343,65

Potențialul total al producției de biogaz din reziduurile luate în calcul la nivelul județului Timiș este de 598 milioane m3 / an, cu un conținut de energiede 3,5 TWh biogaz care poate fi utilizat în unități de cogenerare de 191 MW putere instalată, producând 1,4 TWh energie electrică și 1,4 TWhenergie termică. Dacă se adaugă biogazul obținut din biomasa obținută de pe terenurile actual necultivate, valorile vor crește aproape dublu,obținându-se 1074 milioane m3 biogaz / an, cu un conținut de energie de 6,4 TWh, biogaz care poate fi utilizat în unități de cogenerare de 343 MWputere instalată, producând 2,56 TWh energie electrică și 2,56 TWh energie termică.Pentru a ne putea forma o imagine a ceea ce reprezintă acest potențial energetic și ce procentaj din consumul de energie al județului Timiș poate fiasigurat prin exploatarea acestui potențial, vom compara datele obținute în acest studiu cu consumul de energie al județului Timiș:

Tabelul 1.12. Potenţialul producţiei de energie din biogaz în comparaţie cu consumul de energie al judeţului TimişTWh Procent din total

Consumul de energie electrică 100%Potențialul producției de energie electrică din biogaz / reziduuri 1,4Potențialul producției de energie electrică din biogaz / reziduuri+teren neexploatat 2,56Consumul de energie termică 100%Potențialul producției de energie termică din biogaz / reziduuri 1,4Potențialul producției de energie termică din biogaz / reziduuri+teren neexploatat 2,56

5.2. JUDEȚUL CSONGRADÎn judeţul Csongrád – la fel ca în alte regiuni ale ţării – pentru producţia biogaz se folosesc în general următoarele materiale organice:

Material organic provenit de la plante verzi (în majoritate porumb siloz) Gunoiul de grajd al animalelor de producţie (în principal gunoiul lichid al suinelor, vitelor) Deşeuri din industria alimentară (în principal din procesarea legumelor)

Pentru producţia de biogaz, putem lua în considerare şi alte materiale organice, dar în prezent cantitatea, calitatea sau concentraţia lor nu estecorespunzătoare în judeţ.Materialele organice care pot fi folosite sunt următoarele:

Apă reziduală: este necesară tratarea preliminară (dezinfectarea) acesteia. În prezent, în județ nu există capacitatea corespunzătoare deepurare.

Deşeu organic comunal: Nu este rezolvată colectarea selectivă. În Szeged se colectează deşeuri organice timp de 6 luni, dar acestea suntfolosite de fabrica de compost.

Tăieţei de sfeclă de zahăr. Trebuie rezolvată tăierea corespunzătoare şi în special curăţarea sfeclei de zahăr.

Deşeuri din industria alimentară: diverse tipuri, a căror cantitate diferă în timp. Tulpinile de bacterii de fermentaţie trebuie să se acomodezela substanţele nutritive noi, fapt care necesită mult timp. Din acest motiv, experienţele ne arată că aceste materiale sunt folosite înproporţie mică.

Surse de materii prime care sunt potrivite pentru producţia de biogaz:Creştereaanimalelor

Gunoi de grajd (cu aşternut, lichid); produs secundar de la abator,carcase de animale

Agric

ult

ura Cultivarea

plantelorPorumb siloz; sorg pentru zahăr, sfeclă de zahăr, lucernă; topinambur; produse secundare: paie,ştiuleţi de porumb, coceni de porumb; plante energetice: iarbă energetică Szarvasi 1, iarbă de Sudan

Industria prelucrătoare Deşeuri din industria de conservare; deşeuri din industria alimentară (tăieţei de sfeclă, melasă);deşeuri din industria alcoolului (borhot de bere, borhot de hamei, borhot cartofi, borhot cereale)

Care provine dincomunitate

Deşeu verde comunal, deşeuri din restaurante

Valorile surselor de materii prime care sunt potrivite pentru producţia de biogaz:

Materiale brute potrivit provenienţei lorMaterialuscat

(%)

Materialuscat

organic(%)

Producţiebiogaz (m3/t

sz. sza.)

Proporţiade metan în

biogaz

Agric

ultur

ă Creştereaanimalelor

Deşeuri (hoituri, viscere) 90 93 900 68Gunoi de grajdVită 12 83 390 55Suină 8 83,5 400 60Păsări 11 75 500 65

Cultivareaplantelor

Produse secundare 62 78 440 55Produs principal (porumb, semifân) 30 94,7 576,5 52

Industria alimentarăProduse secundare din industria zahărului 23,4 64 450 65Produse secundare din producţia vinului şiprelucrarea spirtului 20 85 560 68

Deşeuri comunaleDeşeuri verzi ale administraţiei locale 21 19 415 54Deşeuri solide, deşeuri care sedescompun biologic (alimente, deşeuri decurte, de grădină)

16 93 550 60

Deşeuri lichide 20 88 600 70

Condiţiile regiunii Dél-Alföld în prisma datelor naţionaleSuprafaţa totală a regiunii este 20% din suprafaţa totală a ţării:

Ungaria Regiunea Dél-AlföldMil hectare % Mil hectare %

Suprafaţă totală 9,3 1,84Arie cultivată 7,73 83 1,57 85

Din care arie agricolă 5,86 63 1,32 72Din care arabil 4,5 77 1,02 77

Din care cereale 2,9 64 0,69 67Arabil din suprafaţa totală 43 56

Divizarea terenurilor pe ramuri agricole:Judeţul Csongrád Regiunea Dél-Alföld

Ramuri agricole Mii ha % Mii ha %Arabil 257,9 58,2 1029 55,7Vie 2,8 0,6 29,7 1,6Livadă 4,5 1 16,3 0,9Grădină de zarzavaturi 4,3 1 18,7 1Gazon 52,8 11,9 227,7 12,3Teren agricol 322,3 72,7 1321,4 71,5Pădure 44,2 10 226,8 12,3

Structura de culturi a terenului arabil:

Culturi Judeţul Csongrád Regiunea Dél-Alföldha % ha %

Cereale 174 813 67,8 699 118 67,9Păioase 113 724 44,1 436 581 42,4Porumb 61 089 23,7 262 536 25,5

Floarea soarelui 21 778 8,4 111 637 10,8Rapiţă 2 771 1,1 15 143 1,5Sfeclă de zahăr 2 671 1,0 10 100 1,0Cartof 4 408 1,7 8 776 0,9Leguminoase 2 466 1,0 14 939 1,5

Fasole 174 0,0 506 0,0

Mazăre 1 820 0,7 7 890 0,8

Linte - - 37 0,0

Bob - - 43 0,0

Soia 472 0,2 6 463 0,6

In de ulei 19 0,0 144 0,0

Porumb siloz 7 002 2,7 21 592 2,1

Borceag de toamnă 377 0,2 1 024 0,1

Borceag de primăvară 299 0,1 835 0,1

Lucernă 10 126 3,9 41 192 4,0

Trifoi roşu 364 0,1 670 0,0

Legume 13 049 5,1 37 877 3,7

Alte plante de arătură 6 600 2,6 31 900 3,1

Teren neînsămânţat 11 198 4,3 34 000 3,3

Total 257 941 100,0 1 028 947 100,0

Producţia de biomasă vegetală a ţării este 53,4 milioane de tone anual, din care 46,4 milioane de tone (86,9%) (din care 63% sunt cereale) deorigine agricolă, 7 milioane tone (13,1%) de origine forestieră, în regiunea din Dél-alföld proporţiile sunt asemănătoare.

Animalele (mii de buc.):

Rase de animale Judeţul Csongrád Regiunea Dél-Alföld

Cornute 42 139Vacă 20 65Altele 22 74

Oaie 70 366Oi mame 47 272Altele 23 94

Suină 285 1024Scroafă 22 79Altele 263 945

Păsări 1131 5849Ouătoare 566 3154Altele 565 2695

Cabaline 1,732 7,135

Cantitatea anuală a gunoiului de grajd (excremente+urine) de la efectivul de animale (mii de tone):

Rasă de animal Judeţul Csongrád Regiunea Dél-AlföldCornute 364 1200

Vacă 218 709Altele 146 491

Oaie 44 232Oi mame 31 180Altele 13 52

Suină 410 1474Scroafă 51 185Altele 359 1289

Păsări 45 234Cal 11 45Total 874 3185

La evaluarea potenţialului de biogaz judeţean trebuie examinate cele mai importante materiale de bază, folosite în prezent.

Alte surse utilizabile pentru producerea de biogaz:

Deşeuri biodegradabile orăşeneşti şirurale

Cantităţile colectate(t)

Potenţialul producțieide biogaz (m3)

Energia din biogaz(MWh)

Deşeuri solide rurale din servicii publice 98 391120 m3 / t deşeuri solide

biodegradabile 6 kWh / m3 biogazTotal deşeuri lichide rurale 45 455Nămol de apă reziduală rurală 1 818Material organic biodegradabil 47 409TOTAL 193 073 23 168 728 139 012 366

Concluzii-Dacă luăm în considerare producţia de porumb siloz, am putea produce anual 12.960.000 – 15.120.000 m3 biogaz (numai din porumb siloz)-Din folosirea gunoiului de grajd al vitelor am putea produce 17.035.200 m3 biogaz.-Din folosirea gunoiului de grajd al suinelor am putea produce 13.120.000 m3 biogaz.- Prin fermentarea gunoiului păsărilor putem produce 2.475.000 m3 biogaz.Analizând situaţia judeţului Csongrád în prima parte a anului 2011 am ajuns la următoarele concluzii:-Instituirea/realizarea unei uzine de biogaz poate aduce cea mai sigură rentabilitate, în cazul în care materialul de bază, producţia şi energia produsăstau la dispoziţie şi sunt prelucrate de către un singur producător.-În cazul materialului de bază, scenariul cel mai favorabil se realizează dacă inputul este reprezentat de deşeurile care ar trebui neutralizate, deciplasarea/depozitarea acestora ar însemna cheltuieli pentru proprietar. Desigur şi în ceea ce priveşte deşeurile există anumite exigenţe tehnologice (să fie omogen, nepoluat cu material străin, cu conţinut redus de sulf, etc.)

Cereale (grâu,secară, orz, ovăz) Porumb

Sfeclă dezahăr

Oleaginoase(floarea

soarelui, rapiţă) Legume

Cantitate de produs (t) 971 100 583 400 43 700 128 700 68 100

Cantitate de producţie deşeuri vegetale %-a) 25% 200% 20% 120% 35%Deşeuri vegetale (t) 242 775 1 166 800 8 740 154 440 23 835

Conţinut în masă uscată (%) 85% 86% 18% 13% 25%

Masă uscată organică (%) 90% 72% 81% 85% 80%Biogaz (m3/t s.o.u.) 350 820 675 710 820

Potenţial total - Nm3 biogaz/an 65 003 006 592 435 699 860 147 12 116 590 3 908 940

Energie biogaz/an (MWh) 390 018 0383 554 614

195 5 160 883 72 699 541 23 453 640Putere instalată (MW electric)

-Biogazul produs poate fi folosit pentru încălzire sau pentru producerea de curent electric cu ajutorul motoarelor de gaz. Prima soluţie este maisimplă şi mai ieftină, însă în afara perioadei de încălzire pune problema folosirii respectivei capacităţi, cea de-a doua soluţie făcând posibilă outilizare mai echilibrată, deşi cerinţele investiţiei şi riscul exploatării sunt mai mari.Să nu trecem cu vederea nici celelalte exploatări, printre care am dori să scoatem în evidenţă – ca urmare a condiţiilor regiunii – satisfacereacerinţelor de bioxid de carbon pentru horticultura. Prin producţia de biogaz rezultă şi bioxid de carbon, util pentru dezvoltarea vegetativă a plantelor.

5.3. TEHNOLOGII. EFICIENTĂ5.3.1.Tehnologiile de producere a biogazului:Procedurile referitoare la producţia de biogaz pot fi grupate conform mai multor puncte de vedere. Tehnologiile aplicate depind de conţinutul demasă uscată al materialului de bază, de frecvenţa şi modalitatea alimentării.În baza conţinutului de masă uscată al materialului de bază tehnologia este:

– semiuscată (15-30 % conţinut substanţă uscată)– umedă (1-15 % conţinut substanţă uscată)În conformitate cu frecvenţa introducerii– introducere, eliminare continuă– introducere, eliminare în şarjă (Procedura Batch)– combinatăModalitatea încărcării– verticală– orizontală– prin fermentatori ţevi

Tehnologiile pot fi grupate şi în funcţie de:– fabrici de biogaz construite pe terenuri agricole– staţii de deponee– staţii de epurare a apelor reziduale– staţii regionale complexe

5.3.2.Fabrici de biogaz construite pe terenuri agricoleProcedura umedăUrmătoarea descriere tehnologică se referă la un model de fermă de creştere a scroafelor cu o capacitate de 1000 de animale, care prelucreazădejecţiile lichide ale acesteia. Tehnologia se bazează pe o descompunere anaerobă la temperatură termofilă timp de 10 zile. Din dejecţiile zilnice înstare lichidă de 40 m3, pretratate, având un conţinut de substanţă uscată de 8%, se poate obţine o cantitate de1530 Nm3 biogaz. Biogazul produsacoperă necesarul de energie electrică şi de căldură al fermei, iar o cantitate de 1450 kW h/ zi energie poate fi introdusă şi în reţeaua naţională. Oparte din biogaz trebuie reintrodusă în fermentator, pentru a se asigura amestecarea uniformă a dejecţiilor lichide, dar cu o viteză redusă descurgere.Potrivit evaluărilor efectuate timp de mai multe decenii asupra unei ferme de suine cu o astfel de capacitate şi cu sistem de eliminare a dejecţiilor,dejecţiile se elimină din grajduri în formă diluată crescând volumul de 5 ori. Cantitatea zilnică de dejecţii lichide este de 300 m3, conţinutul în masăuscată fiind de 1,6%. Pentru descompunerea anaerobă a dejecţiilor lichide, în cantitate ridicată şi conţinut redus de substanţă uscată, respectivorganică, nu se poate proiecta un reactor cu timp de retenţie hidraulică (HRT) de 28-30 de zile. Deoarece capacitatea necesară reactorului ar fi de8400-9000 mc. În instalaţia realizabilă este oportună introducerea dejecţiilor lichide în cantitate maximă zilnică de 40-60 mc, cu un conţinut desubstanţă uscată în jur de 7%.Se recomandă realizarea descompunerii anaerobe la o temperatură termofilă (50-70 °C) şi la un HRT de maxim 10 zile, pe de o parte din cauzacapacităţii mai reduse de fermentaţie, pe de altă parte din cauza randamentului mai favorabil de fermentaţie şi perioadei mai reduse dedescompunere. În acest caz este necesară o capacitate a reactorului de 500-800 mc. În sistemele de producţie biogaz este recomandatăintroducerea componentelor solide separate, adaptate la un conţinut corespunzător de substanţă uscată. La tratarea ulterioară a componentei lichidetrebuie realizată obţinerea părţii esenţiale a substanţei uscate şi organice diluate şi amestecarea acesteia cu componenta solidă care sefermentează.La separarea pe componente de prim grad este oportună efectuarea calculului cu un randament de 30%, deoarece raporturile industriale au aceastăcaracteristică.Conţinutul de substanţă uscată şi organică utilizabilă pentru producţia de gaz este esenţial pentru componenta lichidă care se poate descompune(3,4 t/zi substanţă uscată şi 2,5 t/zi substanţă organică). Din acest motiv, la o separare de gradul doi pe componente, este recomandată obţinereapărţii esenţiale rămase a substanţei uscate, respectiv organice, care se poate folosi pentru producţia de biogaz. Din componenta lichidă se maipoate separa prin floculare componenta solidă cu un conţinut de substanţă uscată de 17%. Conţinutul în masă uscată al acesteia: 1,7 tone/zi,conţinutul în substanţă organică 1,23 tone/zi. Cantitatea componentei lichide care urmează să fie plasată este de 283 m3lzi; conţinutul de substanţăuscată este 0,6%, adică 1,6 tone/zi.În cele din urmă, componenta solidă în cantitate de 17 tone/zi obţinută din separarea pe componente de gradul I şi II se poate introduce în reactorulde biogaz. Însă, datorită pompării conţinutul mai mare de 18% substanţă uscată necesită diluarea acestuia. În acest scop este indicată amestecareaunei cantităţi de 23 nrfzi din componenta lichidă obţinută din separarea de gradul II în componenta solidă care va fermenta. Astfel, se poate calculaun volum de 40 mc/zi pentru producţia de biogaz rezultat din descompunerea anaerobă a materialului fermentabil cu un conţinut de substanţăuscată de 8,1% şi un conţinut de substanţă organică de 2,43%.

Tabelul 1. Caracteristicile economice ale modelului de tehnologie de producţie, exploatare de biogazCantitatea totală de biogaz produs 558 450 Nm3

Echivalent energie termică 11 727 450 MJEchivalent energie electrică 3 260 231 kWh

Valoarea termică a energiei exploatabile 9 968 150 MJEnergie alocată pentru producţia energiei electrice 3 870 095 MJVolumul energiei termice care se poate exploata în mod secundar 6 098 420 MJDin care:- se asigură nevoia de căldură a reactorului pentru autoîntreţinere

3 518 600 MJ

- poate fi folosită pentru încălzirea grajdului, producţia apei calde menajere 2 579 820 MJEnergie electrică exploatabilă 1 076 020 kWhDin care uitilizabili pentru staţie 547 500 kWh

introdusă în reţeaua naţională: 528 520 kWhSursă: Mátyás-Pazsiczki, 2000

Tehnologia semiuscatăInstalaţia cu acoperiş din folie de plastic realizată pe baza planurilor de execuţie ale întreprinderii de proiectare costrucţii în adâncime s-a realizatpentru prelucrarea bălegarului uscat provenit de la bovine, amestecat cu fân, a dejecţiilor decantate provenite de la suine, a resturilor vegetale deporumb, mărunţite şi a altor materii secundare de origine agricolă. Instalaţia cu acoperiş din folie de plastic pentru producerea biogazului estealcătuită din două fermentoare circulare din beton armat prevăzute cu etanşare hidraulică, din corturi care serversc la acoperirea materiei, dinscheletul de susţinere şi de ridicare a corturilor, din conducte de gaz, din contoare de gaz şi dintr-un rezervor de acumulare a gazelor, precum şidintr-un sistem de pompe şi ţevi care servesc la recircularea apei colectate, iar în vederea realizării fazei aerobe, ţevile de aerare sunt amplasate înpartea de jos a fermentorului ca şi arzătorul. Fermentorul este împrejmuit de un bazin cu adâncime de 800 mm realizat în beton armat. Apa cu careeste umplut bazinul închide ermetic cortul care se lasă deasupra fermentorului, funcţionând ca o etanşare hidraulică. O macara cu scripeţiamplasată lângă fermentor, acţionată manual care serveşte la ridicarea şi coborârea cortului. Cu scripeţii se pot acţiona două cabluri din oţel. Unuleste legat de vârful cortului conic, iar de celălalt sunt legate opt bucăţi de cabluri. Cablurile distribuite uniform pot fi conectate la marginile cortului.Prin cordonul conectat la vârf şi prin cablurile legate de laturi cortul poate fi ridicat până la înălţimea cumpănei macaralei. După ridicarea cortuluiconform planurilor se pot stoca pe fermentor 80 m3 de material care va fi tratat. Latura coborâtă a cortului este fixată de o şină de oţel amplasată înînchiderea hidraulică din jurul fermentorului. Dejecţiile lichide colectate la fundul fermentorului se scurg într-un canal colector. Pompa pentru dejecţiilichide conduce dejecţiile lichide printr-un sistem de ţevi care ajung în fermentor pe bălegarul colectat deja. Biogazul produs în fermentor estecondus prin sistemul de ţevi în rezervorul de gaze sau la făclie. Contorul de gaz amplasat în sistemul de ţevi măsoară cantitatea biogazului produs.Arzătorul serveşte la arderea gazului în exces, pentru aprinderea lui fiind folosită o făclie de ardere îmbibată în ulei care poate fi ridicată cu cablu deoţel la fanta de evacuare amplasată la circa 9 m înălţime.

5.3.3.Staţii de gaz de deponeu.Procesul obţinerii gazului de deponeuÎn vederea exploatării ulterioare a deşeurilor din deponee se recomandă construirea materialului depozitat din reţele cu secţiune transversală subforma unui trapez, având înălţimea de 6-8 m, în forma unei prisme. Pe suprafaţa platformei pot circula utilajele de descărcare, care în acest modefectuează şi compactarea. Suprafeţele libere trebuie acoperite în continuu în vederea asigurării condiţiilor anaerobe şi pentru reducerea mirosurilorneplăcute. Puţurile verticale folosite pentru obţinerea gazului sunt construite la o distanţă de 20-70 m între ele, cu izolaţie distinctă pentruîmpiedicarea intrării aerului. Conductele colectoare de gaz, perforate, aranjate orizontal, trebuie amplasate în acelaşi timp cu descărcarea deşeurilor.Obţinerea gazului se poate realiza pe câmpuri, în vederea intensificării debitului de gaz cu aspiraţie prin compresor. La jumătate de an de ladepunere începe acumularea gazului de deponeu, perioadă necesară pentru formarea condiţiilor corespunzătoare de mediu pentru bacteriileanaerobe. Uscarea prismelor pe timp de vară din cauza pătrunderii aerului şi pauza mai lungă a exploataţiei gazului de deponeu, din cauzaacidificării câmpului atrage după sine diminuarea capacităţii de producere a gazului.Există o problemă, faptul că producţia de gaz se poate regla cu dificultate, deoarece debitul câmpurilor de gaze poate fi exploatat în mod rentabilnumai pe o perioadă de 8-10 ani, după care sistemul de ţevi trebuie reinstalat, iar materialul organic fermentat nu se poate folosi ca îngrăşământecologic. Un alt dezavantaj îl reprezintă faptul că, atât atingerea nivelului tehnic corespunzător, cât şi funcţionarea rentabilă (majoritatea cheltuielilorfiind cheltuieli fixe) necesită o capacitate industrială corespunzătoare, ceea ce înseamnă o staţie corespunzătoare gestionării deşeurilor produse deo populaţie de aproximativ 100 000 de persoane, caz în care nu este facilă asigurarea forţei proprii necesare pentru obţinerea finanţărilor. În funcţiede investiţie - capacitate, cheltuielile instalării sondelor de gaz şi ale conductelor sunt de 30-40 Ft, la alte instalaţii de 60-250 raportat la 1 m3 dedeşeuri. În practică, cheltuielile tipice ale exploatării sunt de circa 4-5 milioane de Ft/an, indiferent de cantitatea de deşeuri depozitate. Debitul de gazde deponeu al staţiilor poate fi evaluat în medie la 1 m3/h/1000 m3 deşeuri.

5.3.4.Procesul de calcul în funcţie de investiţieDate de bazăCapacitatea totală a colectorului de gaz (cantitatea de deşeuri depozitate): 5 milioane m3

Exigenţa de energie electrică specifică exploatării: 30 kW/1000 m3.Densitatea deşeurilor: 1 t/m3 (deşeurile de acum 6 ani în stratul de jos al deponeului au atins deja valoarea de 1,4 tonă/m3).Versiunea 1.:1 tonă de deşeuri urbane conţine 200 kg substanţă organică. Temperatura medie anuală a deşeurilor: 15 °C.

Versiunea 2.:1 tonă de deşeuri urbane conţine 200 kg substanţă organică. Temperatura medie anuală a deşeurilor: 20 °C.Versiunea 3.:1 tonă de deşeuri urbane conţine 150 kg substanţă organică. Temperatura medie anuală a deşeurilor: 15 °C.Versiunea 4.:1 tonă de deşeuri urbane conţine 150 kg substanţă organică. Temperatura medie anuală a deşeurilor: 20 °C.

Deseurile sunt amplasate în straturi de diferite grosimi (20-40 m), care ar fi putut declanşa o compactare ulterioară, care la rândul său ar fi pututfavoriza declanşarea producerii de biogaz. Însă compactarea ulterioară a fost împiedicată din cauza conţinutului redus de umiditate, care se poatevedea din rezultatele de foraj, care este mult sub conţinutul optim de umiditate pentru producerea de biogaz. După evaluarea diferitelor factori şiefecte de incertitudine, valoarea specifică pentru definirea cantităţii de biogaz produs este: 6,00 m3/an de tone deşeuri urbane.Cantitatea anuală preconizată de gaz, care se poate deduce din definirea cantităţii deşeuri urbane în descompunere:5 000 000 m3 * 1,00 t/m3 * 6,00 m3/t = 30 000 000 m3/an, care corespunde cu 82 191 m3/zi, respectiv 3425 m3/oră cantitate de gaz.Gazul CH4, din cauza densităţii de volum se evaporează cu uşurinţă, iar CO2 , probabil din cauza densităţii de volum se acumulează la funduldeponeului, şi umple toate rosturile gazoase în deponeu. Din acest motiv, la începutul producţiei în mod preconizat va apărea numai CO2 în cantitatemare. Din cauza circumstanţelor esenţial mai grave decât idealul, gazul produs din descompunerea conţinutului de carbon al substanţei organice, vaconţine în mare măsură CO2, şi numai într-o măsură redusă va conţine CH4. Toţi factorii de mai sus, care se iau în considerare au un efect dereducere, câţiva factori au un efect de reducere în măsură esenţială. Din acest motiv se recomandă luarea în considerare a valorii calculate înproporţie de 50% ca baza de calcul a concepţiilor de exploatare. Deci cantitatea recomandată ca fiind baza tabelului de calcul este: 1700 m3/oră,45% CH4.

Etapele execuţiei• Definirea exactă a suprafeţelor de limitare ale blocurilor de deşeuri.• Explorări prin foraj pentru definirea caracteristicilor reprezentative ale blocului de deşeuri:

- Grosimea de strat,- Compoziţie,- Conţinut de substanţă organică,- Conţinut de umiditate,- Temperatură,- Cantitatea de gaz- Compoziţia de gaz.

•Încercări de pompări de probă:- Pentru definirea raporturilor cantitative,- De presiune, şi- De compoziţie a gazului.

• elaborarea proiectelor de împărţire a sondelor, în trei faze:- Prima fază este degazarea suprafeţelor periferice,- A doua fază este aşezarea sondelor de producere a gazului,- A treia fază este comprimarea reţelelor ale sondelor de exploatare a gazului, la întreaga cantitate de gaz exploatabil.

• Închiderea de sus a deşeurilor, recultivare.• Elaborarea gospodăriei apelor ale corpurilor de deponeu.

- Exploatarea gazelor extrase în trei faze:- Prima fază numai neutralizare prin ardere cu făclie,- A doua fază exploatare numai prin producţia de căldură,- A treia fază exploatare prin producţia de energie (energie electrică, energie termică).

Modalitatea realizăriiPentru exploatarea biogazului în cantitate esenţială trebuie construite sonde de gaz în corpurile de deşeuri delimitate. Sondele de gaz trebuieplasate la o distanţă între ele, astfel încât raza lor de acţiune să se suprapune. Sondele au un diametru mare, elementele lor de structură sunturmătoarele:- Efectuarea unei gropi cu diametrul mare în corpul de deşeu până la nivelul fundului deponeului,- Conductă de aspirare din conductă PEID perforată, plasată vertical şi concentric în groapa de sondă,- Efectuarea unui strat de drenaj din pietriş cu diametrul mare, spălat şi clasificat, în groapa de sondă, în jurul conductei de aspirare,- Montarea conductei de aspirare în vederea evacuării periodice, şi a suplimentării lichidului de drenare şi a apei de condens,- Formarea capului sondei prin racordarea conductei colectoare, cu un loc pentru recoltarea de probe, cu sistem reglabil de închidere,- Formarea conductei colectoare din material PEID între sondele de aspirare şi locurile de colectare, montată în stratul de zăcământ al deponeului,cu înclinare de %, în scopul evacuării apelor de condens eventuale,- Conductă colectoare din material PEID cu diametru mare, pentru racordarea locurilor de colectare la locurile de reglare (3-10 buc),- Formarea locurilor de reglare corespunde cu formarea locurilor de colectare, dar calibrat la cantitatea de gaz transportat,- Construirea conductei magistrale pentru legarea locurilor colectoare cu unitate de compresor, din conductă PEID, montată în stratul derecultivare al deponeului de deşeuri,- Compresor sală de maşini pentru aspirarea gazelor produse, cu cântărire, manipulare, automatizată, cu instalaţii de siguranţă,

- Evacuare la locul neutralizării sau exploatării,- Neutralizarea în practică înseamnă arderea în condiţii reglementate, într-un cuptor special cu ţevi,- Exploatarea poate fi producţie de căldură, sau producţie de energie electrică şi termică.Dintre elementele tehnologiei de obţinere a gazului, realizarea sondelor de gaz, mai exact realizarea găurii sondei înseamnă o atribuţie unică,tehnică specială, legată de loc.

Cheltuielile preconizate ale îndepliniriiCondiţiile principale ale executării sistemului de obţinere şi neutralizare şi/sau de exploatare a biogazului:- Construirea sistemului de sonde: 7200-10700 €/ha- Construirea sistemului conductei colectoare: 20.000- 25000 €/ha- Construirea staţiei de compresor: 180000 €/1000 m3/oră biogaz- Făclie pentru ardere: 72000 €/1000 m3/oră biogaz- Conductă de gaz la exploatator: 18000-36000 €/km- Instalaţie pentru exploatarea gazului (producţie de căldură): 30000 - 72000 €/MW- Exploatator de gaz (pentru producţie de energie): 200-350 milioane HUF/MW electric

La toate acestea înfiinţarea unei organizaţii care asigură funcţionarea, amenajarea şi funcţionarea infrastructurii. Realizarea obţinerii gazului dedeponeu poate fi îndeplinită de regulă în mai multe trepte.Din raporturile de cheltuieli rezultă, că:- Se poate ajunge la neutralizare cu 2/3 din totalul cheltuielilor (încă nu avem exploatare, dar folosim 60-65% din cheltuielile de investiţie!)- Prima treaptă a exploatării aproape nu determină creşterea cheltuielilor,- Producţia energiei electrice înseamnă 30-35% din totalul cheltuielilor de investiţie, însă prin realizarea acesteia se poate reduce în modsemnificativ durata de rambursare.Planificare propusă:- În deponeu trebuie localizate suprafeţele care produc gaz,- Prima dată sondele se construiesc în acest loc,- Exploatarea trebuie realizată prin racordare la un sistem existent de producţie a căldurii,- Orice lărgire ulterioară depinde de nivelul stabilizat al producţiei de gaz, şi de surse ulterioare de investiţie care stau la dispoziţia noastră.Investiţia care vizează exploatarea energetică a biogazului poate fi realizată numai:- cu o proiectare,- cu definirea exactă a cheltuielilor de investiţie,- in posesia unei înţelegeri prealabile cu utilizatorul energiei potenţiale, respectiv- în cunoştinţa cheltuielilor de funcţionare, şi poate fi obţinută rentabilitatea acesteia în scurt timp, dacă- serveşte în mod recunoscut scopuri de protecţia a mediului şi- dispune de finanţare în acest scop.La construirea staţiunilor de gaz de deponeu este important să apreciem că este rentabilă construirea unei staţiuni de gaz de deponeu proiectată pedeşeuri produse de 100.000 de locuitori. În judeţ funcţionează două astfel de staţiuni, din acest motiv nu mai există posibilitatea de a realiza o nouăinvestiţie.

Unde este rentabilă construirea unei uzine de biogaz?Materia primă a biogazului poate fi în mare majoritate de origine agricolă, alimentară sau comunală. Din acest motiv este rentabilă să construimuzina de biogaz la un loc, unde cât mai multe dintre condiţiile de mai jos stau la dispoziţia noastră:• cel puţin 1000 de metri distanţă de la zonele populate;• este necesară o investiţie de protecţia mediului;• majoritatea materiei prime, dar cel puţin 70-80% se găseşte la faţa locului• posibilitatea exploatării directe a biogazului;• posibilitate de racordare la o conductă de tensiune medie;• exploatarea apei calde în surplus;• lângă uzină să avem la dispoziţie teren arabil suficient pentru plasarea dejecţiilor lichide;• construcţii, clădiri pentru depozitarea materiilor prime.

Se consideră un loc ideal pentru construirea uzinei de biogaz, dacă investiţia se conectează la o staţiune de ape reziduale sau la o uzină de porci.Nu este necesară transportarea şi depozitarea materiei prime, astfel cheltuielile de funcţionare sunt mai reduse. Uzinele de biogaz construite pedejecţiile de suine, sau pe nămol de epurare îndeplinesc în principal scopul de protecţie a mediului. Porcul este un animal cu un stomac simplu,valorificarea furajului este relativ mai rău, astfel dejecţiile de porci au o valoare de energie relativ mai mare, decât alte dejecţii.Eficacitatea reflectată asupra cheltuielilor investiţionale unitare ale uzinelor de biogaz construite în scopul protecţiei mediului, nu este cu siguranţămai rea, decât a uzinelor concentrate asupra rezultatului. Pentru condiţiile de exploatare existente trebuie construite numai fermentatoarele şisistemul de gaz, care se integrează în sistemul de scurgere a materialului, astfel funcţionarea lor aproape nu necesită energie suplimentară. Pentruuzinele de biogaz construite exclusiv în scopul protecţiei mediului se poate obţine o finanţare nerambursabilă într-o sumă mai mare, care poate ajutala modernizarea activităţii principale. Construcţia în viitor a uzinelor de biogaz poate fi preconizată conexată la gestionarea dejecţiilor lichide alefermelor de suine şi la uzinele de ape reziduale, prin care pot fi stabilizate impactele mediului şi profitabilitatea activităţii principale.

De regulă, fermele mari de suine dispun şi de o altă activitate agricolă, astfel aprovizionarea cu materii prime poate fi combinată cu produsesecundare cu valoare energetică totală, care provin din alte producţii şi prelucrări, şi prin aceasta se poate îmbunătăţi balanţa de energie.

Din care materie primă se poate produce cel mai mult biogaz?Biogazul se produce din toate tipurile de materiale organice – care pot fi fermentate -, dar nu este certă că conţin atâta energie, cât este necesarăpentru producţia lor. În cazul în care uzina de biogaz are şi un interes de profit pe lângă caracterul de protecţie a mediului, este foarte importantăfolosirea materiilor prime, din care se produce o cantitate mai ridicată de biogaz pe tonă.Un amestec bun de materii prime pentru biogaz conţine materii prime sau un amestec de materii prime cu un conţinut ridicat de carbon. Materiileprime cele mai bune şi care pot fi utilizate cu uşurinţă sunt plantele de energie produse pe arător: de ex. porumb siloz, sorgul zaharat, iarbăenergetică. Din păcate, din preţul redus de preluare a energiei electrice în Ungaria nu se poate finanţa producţia de plante energetice, din aceastăcauză este nevoie şi de folosirea produselor secundare agricole şi alimentare şi a deşeurilor. Pentru producţia de biogaz este un deşeu bun din carenu a fost extras nici carbonul, nici nitrogenul, pe parcursul producţiei.Materiale nepotrivite pentru producţia de biogaz: :• materiale cu conţinut de celuloză şi lignină. Bacteriile nu pot sau descompunerea acestora este foarte îndelungată, astfel fermentatorii suntîncărcaţi în mod inutil cu astfel de materiale.• Pană, păr, os, etc. au un conţinut ridicat de sulf, astfel înrăutăţesc calitatea gazului, şi din acestea se poate forma un sediment în fermentator.

Ce tip de uzină de biogaz să alegem?În practică, în baza dimensiunii fermentatorului, s-au răspândit două tipuri de uzine care lucrează cu materie primă lichidă. Ambele tipuri au avantajeşi dezavantaje. Alegerea se efectuează luând în considerare materia primă care stă la dispoziţie.Tipul de uzină cu fermentatori verticali este potrivită în primul rând pentru fermentarea materiilor prime omogene şi cu o descompunere rapidă, deex.: nămoluri provenite din epurare, dejecţii lichide. Tipul de uzină cu fermentatori orizontali se foloseşte de regulă la fermentarea materiilor primemixte agricole şi altele.În baza funcţionării, ambele tipuri pot fi de mai multe feluri. În cazul celui vertical este mai caracteristică sistemul de rezervoare interschimbabile, iarîn cazul celui orizontal sistemul de scurgere. Procedurile de producţie şi de funcţionare se modifică rapid din cauza cercetării-dezvoltării. Ambeletipuri au avantaje şi dezavantaje. Scopul principal al cercetării-dezvoltării este folosirea a cât mai multor avantajele existente separat şi astfelreducerea cheltuielilor de exploatare şi îmbunătăţirea calităţii gazului.

De ce anume să avem grijă la fermentaţie?O fermentaţie bună îndeplineşte următoarele condiţii obligatorii:• Mediu cu umiditate de 85-90%;• Mediu fără oxigen;• Reacţie chimică alcalină (7,5-8 pH);• Mediu fără lumină;• Amestecare corespunzătoare;• Proporţie optimă de carbon-nitrogen (C/N).Fabrica de biogaz nu este un deponeu. Chiar dacă în fabrică se pot prelucra deşeuri organice de diverse felurile, prelucrarea se realizeazăîntr-un sistem sever de reţete.

Prezentarea producţiei şi a exploatării de biogaz printr-un exemplu practicLa proiectarea unei uzine de biogaz trebuie să luăm în considerare câteva prevederi legale fundamentale. Alegerea tehnologiei – în vedereaoptimizării cheltuielilor de investiţie şi de funcţionare – este definită în principal de condiţiile teritoriului, resursele de materii prime care stau ladispoziţie, respectiv scopul de exploatare a produselor finite. În tehnologiile comercializate de către diferiţi producători putem întâlni diferenţe chiar şide 30-50%.În fabrica proiectată este important să putem realiza exploatarea, chiar şi parţială, a energiei termice care se produce pe lângă energie electrică, fărăaceasta o funcţionare economică şi rentabilă fiind foarte redusă, datorită preţului scăzut al energiei verzi în Ungaria.Un alt factor-cheie, care determină rentabilitatea în mare măsură, este calitatea şi preţul materialului brut, care se foloseşte în fabrică. În cazulporumbului siloz şi alte produse de cultivare a plantelor, cheltuielile proprii pot arăta o diferenţă de 40%, în funcţie de irigare, calitatea solului, soiul şitehnica agrară aplicată. În diferite părţi ale ţării, condiţiile meteorologice reprezintă un alt factor de incertitudine. Se recomandă colaborarea cu altefabrici de industrie alimentară şi din industria de prelucrare care funcţionează în zonă, fiindcă produsele lor secundare, care se pot achiziţiona ieftin,pot îmbunătăţi în mod esenţial indicatorii economici ai fabricii de biogaz.Un alt factor esenţial referitor la cheltuieli sunt cele de transport pentru materialele brute şi cele finite, motiv pentru care este foarte importantăminimizarea distanţelor de transport.

Exemplu practic: proiectarea unei fabrici de biogazCa exemplu, am ales o fabrică mezofil, cu tehnologie umedă, cu dozare continuă, construcţie verticală. Am luat în calcul o exploatare de 90% şi ofuncţionare de 7884 ore/an. I-am atribuit materii prime medii pentru o fabrică de biogaz, caz real pentru o fabrică ce se construieşte în Ungaria.Materii prime:-15 mii tone de porumb siloz,-20 mii tone de dejecţii bovine,-20 mii tone de dejecţii lichide de suine,-5 mii tone altele: deşeuri alimentare, resturi de grădină (din zonele învecinate).

Din materiile prime care figurează în exemplul dat calculăm cantitatea de biogaz, de metan, respectiv energia electrică care se poate produce înfabrica noastră, folosind datele specificate din tabelul 1 şi 2. (tabelul 3).

Tabelul 1.Valorile materiilor prime corespunzătoare producţiei de biogaz:

Materiale brute potrivit provenienţei lorMaterialuscat(%)

Materialuscatorganic (%)

Producţiebiogaz (m3/tsz. sza.)

Proporţia demetan înbiogaz

Agric

ultur

ă

Creştereaanimalelor

Deşeuri (hoituri, viscere) 90 93 900 68Gunoi de grajdBovine 12 83 390 55Suine 8 83,5 400 60Păsări 11 75 500 65

Cultivareaplantelor

Produse secundare 62 78 440 55Produs principal (porumb-, semifân) 30 94,7 576,5 52

Industriaalimentară

Produse secundare din industria zahărului 64 450 65Produse secundare din producţia vinului şiprelucrarea spirtului 85 560 68

Deşeuri comunale

Deşeuri verzi provenite din zoneleadministraţiei locale 19 415 54

Deşeuri solide, deşeuri care se descompunbiologic (alimente, deşeuri de curte, degrădină)

93 550 60

Deşeuri lichide 88 600 70

Tabelul 2.Comparaţia valorilor de energie ale biogazului şi gazului metan:

Biogaz Gaz metanConţinut de metan (%) 60 96Energie electrică (kWh/m3) 2 3,2Energie termică (kWh/m3) 3,8 6,08

Tabelul 3.Definirea cantităţii de biogaz şi de energie electrică care se poate produce din materiile prime specificate în exemplu :

Definirea performanţei fabriciiCu materiile prime prezentate în tabelul 3 se pot produce anual 2 270 940 m3 de metan şi prin arderea acestuia putem produce 3,3 kWh de energieelectrică pe metru cub, în total 7 494 100 kWh într-un an. Capacitatea fabricii noastre calculata la o funcţionare de 90%

7 494 100 kWh = 950,5 kW ~ 0,9 MW0,9 x 365 zile x 24 ore/zi

Aceasta înseamnă că materiile prime care stau la dispoziţia noastră sunt suficiente pentru alimentarea unui motor de gaz cu capacitate aproximativde 1 MW, în cazul funcţionării de 90%, anual.

Analiza raporturilor de rentabilitate

Materie primă Cantitatea produsăBiogaz Metan Energie electrică

[1000 m3] [1000 m3] [1000 kWh]

15 000 tone porumb siloz 2 457 1 277,6 4 216,0820 000 tone dejecţii bovine 776,8 427,24 1 409,8920 000 tone dejecţii lichide de suine 534 320,4 1 057,325 000 tone alte deşeuri industriale,de grădină

409,5 245,7 810,81

Total 4 177,3 2 270,94 7 494,1

Şi în cazul uzinelor de biogaz sunt valabile legile fundamentale de rentabilitate în funcţie de mărime: cu cât este mai mare uzina, cu atât mai bunăeste exploatarea echipamentelor, fiind cu atât mai mare probabilitatea realizării unei funcţionări rentabile.

Tabelul 4. Raporturile de venituri-cheltuieli ale uzinei de biogazEvoluţia cheltuielilor şi a încasărilor 1000 € (280 Ft/€)Cheltuieli de investiţie 3 214,29Cheltuieli fixe 207,14Cheltuieli variabile 203,57Materii prime 980,3615 000 t porumb siloz* 642,8620 000 t dejecţii bovine* 164,2920 000 t dejecţii lichide suine* 164,295 000 t altele: deşeuri alimentare, de grădină 8,93Încasări – energie electrică 802,94Încasări – energie termică 107,14Încasări – transport şi neutralizare (deşeuri alimentare, resturi de grădină) 53,57Total cheltuieli 1 391,07Total încasări 963,65Profit -427,42*Calcul: preţul porumbului siloz este de 42,86 €/t, dejecţii: 8,21 €/t.

Tabelul 5. Raporturile de venituri-cheltuieli ale uzinei de biogaz

*Calcul: preţului porumbului siloz 17,14 €/t, dejecţii: 6,43 €/t.

În uzina din exemplul nostru se produc 7 494 100 kWh de energie electrică, preţul obligatoriu de preluare pentru energia verde, stabilit prin normălegală fiind în medie de 30 Ft/kWh, astfel încât încasările obţinute din valorificarea energiei sunt variabile în funcţie de preţul materiilor prime.

Preţul de preluare a energiei verzi se schimbă în funcţie de următoarele perioade:Perioada Preţ de preluare (Ft/kWh) Oră de iarnă Oră de varăPerioada de vârf 34,31 Ft 06:30-22:30 07:30-23:30Perioada intermediară 32,12 Ft 22:30-02:00 şi 05:30-06:30 23:30-03:00 şi 06:30-07:30Perioada de declin 12,54 Ft 02:00-05:30 03:00-06:30

(Ordonanţa Guvernului 389/2007. (XII. 23.): despre preluarea obligatorie şi preţul de preluare al energiei electrice produse din energie obţinută dinsursă de energie regenerabilă sau din deşeuri)

Din analiza tabelului 4 şi 5 se poate stabili că încasările care provin din valorificarea energiei electrice nu sunt suficiente pentru asigurarea condiţiilorpentru o funcţionare rentabilă.Avem două posibilităţi pentru creşterea profitului:Creşterea încasărilor: prin valorificarea energiei termice şi a altor produse secundare şi prin prestarea serviciilor de neutralizare a deşeurilor;

Evoluţia cheltuielilor şi a încasărilor 1000 € (280 Ft/€)Cheltuieli de investiţie 3 214,29Cheltuieli fixe 207,14Cheltuieli variabile 203,57Materii prime 523,2115 000 t porumb siloz* 257,1420 000 t dejecţii bovine* 128,5720 000 t dejecţii lichide suine* 128,575 000 t altele: deşeuri alimentare, resturi de grădină 8,93Încasări – energie electrică 802,94Încasări – energie termică 107,14Încasări – transport şi neutralizare (deşeuri alimentare, resturi de grădină) 53,57Total cheltuieli 933,93Total încasări 963,65Profit 29,73

Diminuarea cheltuielilor de materii prime: prin prelucrarea deşeurilor ieftine din industria alimentară, a deşeurilor agricole, prin cultivarea proprie aporumbului de siloz şi a altor materii prime care provin din cultivarea plantelor.

Posibilităţi pentru îmbunătăţirea rentabilităţiiExploatarea sau valorificarea căldurii provenite din prelucrarea deşeuri (cogenerare: energia termică care se produce pe lângă energia electricăpoate fi valorificată iarna pentru încălzire şi vara pentru răcire) pentru creşterea încasărilor şi a exploatării uzinei.Şi valorificarea dejecţii bio poate însemna o posibilitate pentru creşterea încasărilor, pentru dejecţiile care se produc în fermele de creştere aanimalelor se poate preda o parte din dejecţiile ecologice, astfel diminuând cheltuielile uzinei pentru materii prime.Folosirea materialelor cu preţ de preluare (deşeuri animaliere, nămol de epurare, deşeuri menajere de biomasă) În acest caz distribuitorul deşeurilorplăteşte pentru preluarea deşeurilor.Folosirea materiilor prime care pot fi utilizate gratuiteValorificarea bioxidului de carbon necesită utilaje speciale şi investiţii suplimentare, dar prin aceasta se pot creşte încasările uzinei. Pentruexploatarea comună a avantajelor mai multor ramuri industriale este un exemplu bun construirea uzinei de bio etanol şi a uzinei de biogaz una lângăcealaltă. Uzina de biogaz foloseşte ca materie primă produsul secundar al uzinei de bioetanol, iar exigenţa de căldură a uzinei de bioetanol poate fisatisfăcută parţial prin căldura generată de deşeurile uzinei de biogaz.

6. ANALIZA COMPARATA TIMIS/CSONGRAD. CONCLUZII

Judeţul TimişBiogazul este unul dintre cei mai importanți trei biocombustibili, în ceea ce priveşte disponibilitatea materiei prime şi costurile de producţie (ceilalți doisunt etanolul şi biodieselul). În România, în 2010, capacitatea instalată pentru producerea de electricitate din biogaz este de 4 MW, iar în 2010 s-aprodus 19 GWh de energie electrică din biogaz. Însă, niciuna dintre aceste instalații de biogaz nu procesează materie primă de origine agricolă. Cutoate că România are cel mai mare potențial din Europa de Sud-Est pentru producerea de biocombustibili, și în special biogaz, acest potențial nueste exploatat aproape deloc. Județul Timiș este județul cu cea mai mare suprafață de teren agricol din România și poate furniza energie prinprocesarea reziduurilor în biogaz, într-o cantitate apropiată de energia electrică consumată în județ. Pentru a ne putea forma o imagine a ceea cereprezintă acest potențial energetic și ce procentaj din consumul de energie al județului Timiș poate fi asigurat prin exploatarea acestui potențial,vom compara datele obținute în acest studiu cu consumul de energie al județului Timiș:

Tabelul 8.2. Potențialul producției de electricitate din biogaz al județului Timiș în comparație cu consumul de energie electrică al zonei Banat (8)TWh Procent din total

Consumul de energie electrică (jud. Timiș, Arad, Hunedoara, Caraș-Severin) / 2009 3,8 100%Potențialul producției de energie electrică din biogaz / reziduuri, jud. Timiș 1,4 36,8%Potențialul producției de energie electrică din biogaz / reziduuri+teren neexploatat, jud. Timiș 2,56 67,3%

Acest potențial poate fi exploatat mai ales prin asigurarea unui cadru legal corespunzător. Legea 220/2008 și completarea acesteia, prin legea139/2010 asigură acest cadru prin promovarea producției de energie regenerabilă. Din păcate normele de aplicare ale acestor legi nu sunt încăelaborate. Oricum, modul de susținere a sectorului de energie regenerabilă este prin certificate verzi (1 certificat verde poate fi vândut cu până la 55E la bursa OPCOM). Sectorul producerii de biogaz are tradiție în județul Timiș, fiind prezente câteva instalații la ferme de stat în regimul comunist.Singura instalație de biogaz construită la nivel de fermă după 1989 este o instalație pilot la ferma didactică experimentală a Universității de ȘtiințeAgricole a Banatului din Timișoara. Instalația are ca piesă centrală un fermentator orizontal, cilindric, metalic, suprateran de 60 m3 capacitate utilă, încare se pot procesa amestecuri de dejecții de animale și biomasă agricolă. Instalația mai conține un bazin de amestec, un sistem de agitare asubstratului prin barbotare de gaz, un bazin de acumulare a digestatului, două sisteme de stocare a gazului (rezervor flexibil și gazometru metalic pepernă de apă), iar biogazul este valorificat pentru asigurarea apei calde menajere și încălzirii spațiilor de învățământ, cercetare, cantină și camere decazare din centrul de practică a studenților de la ferma respectivă. Instalația a fost construită în 2010 și își va începe producția în vara anului 2011.Cadrul legal va dicta creşterea cererii de energie din surse regenerabile. Prin legea 220/2008 România dispune acum de sprijin, sunt încurajateinvestiţiile şi va creşte cererea pentru energiile regenerabile.Potrivit legii, furnizorii de energie electrică trebuie să demonstreze pe baza certificatelor verzi că energia furnizată provine din materii primeregenerabile, proporție în continuă creştere, astfel încât până la finele anului 2020 aceasta să atingă 16,8%. România dispune de condiţii idealepentru producerea de biogaz din reziduuri, însă până în prezent doar o cantitate neînsemnată din potenţialul disponibil a fost exploatat. Există 5piedici care trebuie înlăturate:

Lipsa de informare - acest proiect, împreună cu alte proiecte similare constituie instrumente de informare a populației privind sectorulbiogaz în regiunea acoperită;

Lipsa specialiştilor calificaţi (ingineri) – la facultatea de Zootehnie și Biotehnologii Timișoara s-a introdus în programa de învățământ de laspecializarea Biotehnologii și tehnologiile de producere a biocombustibililor și de procesare a reziduurilor agricole și de la populație,inclusiv tehnologiile de producere a biogazului;

Cadrul legal politic şi administrativ – marile companii capabile să pună în mișcare sectorul de biogaz așteaptă emiterea normelor deaplicare a legilor emise în scopul susținerii producerii de energie regenerabile. Având ca exemplu cazul Ungariei, investițiile în acest sectorvor începe imediat ce cadrul legal va susține acest sector;

Prețul ridicat al tehnologiilor de import – prin dezvoltarea de tehnologii autohtone și prin angrenarea companiilor locale capabile săfurnizeze părți din instalațiile de biogaz, costurile de proiectare și construcție ale acestora se vor diminua. Construirea acestora de cătrecompanii locale, va determina și revigorarea sectorului industrial din județul Timiș.

Județul Csongrad

În Ungaria, după intrarea în vigoare a cadrului legal privind promovarea producției de energie din surse regenerabile și adoptarea Strategiei pentruEnergii Regenerabile pentru 2007-2020 de către guvernul Maghiar, a avut loc un real progres în acest domeniu. După anul 2007, au fost accesatefonduri europene pentru sprijinirea investițiilor în energie regenerabilă, inclusiv pentru construirea de uzine de biogaz. Astfel, în 2009 existau dejașapte instalații de biogaz în ferme agricole și peste patruzeci de instalații de biogaz care funcționează pe baza de deșeuri de la populație. O partedin aceste instalații de biogaz sunt localizate în județul Csongrad, cea mai importantă din punct de vedere agricol, dar și pentru cercetare, este ceadin Klarafalva. Această instalație procesează dejecții lichide și biomasă agricolă provenite de la fermele din vecinătate și conține și un fermentator decapacitate mică, cu scop de cercetare.În județul Csongrad, energia din surse regenerabile (E-SRE) este promovată conform legislației ungare prin subvenții acordate investițiilor făcute înconstruirea de noi instalații și prin sistemul de „tarif preferențial” minim garantat pentru producătorii care livrează în rețeaua națională energieelectrica provenită din surse regenerabile. Acest tarif este în jur de 7,3 eurocenți/kWh. Modul de acordare a subvențiilor (prin accesarea deprograme de finanțare) și sistemul de promovare prin tarif preferențial determină construirea instalațiilor de mare capacitate. Acestea pot fi susținutedoar de fermele cu suprafețe de peste 100 ha, care reprezintă o pondere destul de mică din totalul fermelor din zonă. Marea majoritate a fermelordin agricultura Ungariei, la fel ca și cele din Romania sunt ferme mici, de subzistență, cu putere financiară redusă, incapabile să acopere investițiamare necesară construcției și operării instalațiilor de biogaz de capacitate mare. Totuși, prin asocierea fermelor mici (exemplu: Klarafalva) se poaterezolva această problemă, iar fermele mari sunt beneficiari aproape siguri ai acestor tehnologii. La fel ca și în cazul județului Timiș, biogazul obținutdin reziduuri și biomasă agricolă poate acoperi aproape tot necesarul de energie electrică a județului.

Comparatie de oportunitatiCu toate că numărul de ferme mici este majoritar în euroregiunea studiată, în ultimii ani, și mai ales în ultimii trei ani, a avut loc o creștere anumărului de ferme mari prin comasarea terenurilor agricole prin arendă sau cumpărare. Disponibilitatea fondurilor europene de dezvoltare rurală șisubvențiile acordate agricultorilor au atras oameni de afaceri și investitori autohtoni sau străini, care au înființat exploatații agricole mari (peste 500hectare / fermă). Majoritatea fermelor sunt vegetale, însă există un număr considerabil de ferme zootehnice mari, mai ales de suine și ovine.Reziduurile produse în aceste ferme vegetale sau zootehnice reprezintă un potențial care sporește în fiecare an prin înființarea de noi ferme șidezvoltarea celor existente. Astfel, în jumătatea de vest a județului Timiș, în majoritatea unităților administrativ-teritoriale (comune), există cel puțin ofermă mare vegetală sau zootehnică. De asemenea, o oportunitate importantă o constituie existența unui mare concern mondial de creștere aanimalelor în județul Timiș, care deține ferme de creștere a porcilor, terenuri agricole, unități de preparare a furajelor și de prelucrare a cărnii.Reziduurile generate de aceste exploatații agro-industriale sunt disponibile în cantități mari, și nu necesită cheltuieli de transport și colectare. Deaceea, reprezintă materii prime cu grad ridicat de disponibilitate și la costuri joase, ideale pentru producerea de energie din biogaz. Marile complexede creștere a porcilor se găsesc pe raza localităților Pădureni, Cenei, Voiteg, Parța, Gătaia, Bulgăruș, Periam din județul Timiș, iar abatorul șicomplexul de prelucrare a cărnii se găsește la periferia orașului Timișoara. În ceea ce privește cantitățile de biogaz care pot fi produse în cele douăjudețe, studiile efectuate de partea Maghiară și Română arată că județul Csongrad are un potențial actual mai mare de a produce biogaz dinreziduuri agricole și provenite de la populație față județul Timiș (în jur de 720 milioane m3 față de circa 600 milioane m3, vezi tabelul de mai jos).Însă, având în vedere că suprafața arabilă este mult mai mare în județul Timiș (533500 ha), față de cea a județului Csongrad (257 941 ha), din care80000 ha sunt necultivate în județul Timiș, față de doar 11000 ha în județul Csongrad, potențialul real este mai mare în județul Timiș, dacă suprafațade teren necultivat va fi mai mică. Acest lucru se va întâmpla cu siguranță în următorii ani, datorită politicii agricole din România care susținedezvoltarea fermelor, mărirea capacităților de producție și mai ales prin retragerea subvenției pe terenurile necultivate și mărirea subvențiilor peculturi. În ceea ce privește județul Csongrad, oportunitățile sunt mai mari în industria alimentară, unde se generează reziduuri cu încărcăturăorganică mare, care pot fi procesate cu producere de biogaz, rezolvându-se totodată și problemele legate de poluare a mediului prin astfel dereziduuri. Prin fermentație anaerobă, acestea se convertesc în biogaz și îngrășământ natural, transformând astfel un material poluant și fără valoare,într-unul valoros și care poate fi administrat pe ternuri agricole pentru menținerea fertilității solului.

Date comparative privind potențialul producerii de biogaz din reziduuri agricole și de la populația județelor Timiș și Csongrad:Reziduuri: Biogaz potențial, (milioane m3)

Timiș CsongradDejecții animale 84,4 32,6Resturi vegetale 490,3 674,3

Deșeuri orășenești 22,9 11,8Nămol din ape uzate 0,3 0,2

Total 597,9 718,9

7. FACILITATI PENTRU PRODUCEREA BIOGAZULUI7.1. ROMANIAReglementările se aplică atât energiei obţinute din surse regenerabile (precum energia eoliană, geotermală, hidro, biomasa, valuri), cât şi energieigenerate în centrale hibride, care folosesc surse regenerabile şi convenţionale.Legea nr. 220 din 27 octombrie 2008 stabileste un sistem de promovare a producerii energiei din surse regenerabile. În acest scop, a fost creatcadrul legal necesar pentru încurajarea investitorilor si extinderea utilizării acestor surse.Sistemul de promovare se aplică pentru energia produsă din: energie hidro utilizată în centrale cu o putere instalată de cel mult 10 MW; energieeoliană; energie solară: energie geotermală si gazele combustibile asociate: biomasă; biogaz; gaz de fermentare a deseurilor; gaz de fermentare anămolurilor din instalaţiile de epurare a apelor uzate.Legea creează cadrul legal necesar extinderii utilizării surselor regenerabile de energie, prin modalităţi cum ar fi:

-asigurarea cofinanţării necesare în atragerea unor surse financiare externe, destinate promovării surselor regenerabile de energie;-reducerea costurilor de producţie, transport si distribuţie a energiei produse din surse regenerabile de energie, comparativ cu utilizareacombustibililor clasici, fosili si, implicit, reducerea facturii energetice a diferitelor categorii de consumatori etc.Facilităţi pentru investitoriPentru stimularea investiţiilor în producţia de energie din surse regenerabile, investitorii pot beneficia de facilităţi pentru proiectele strategiceprevăzute în documentele de politică energetică a României:a) garantarea a cel mult 50% din valoarea împrumuturilor pe termen mediu sau lung;b) asigurarea infrastructurii de transport si a utilităţilor necesare iniţierii si dezvoltării investiţiei;c) căi de acces si modificări ale infrastructurii existente, necesare iniţierii si dezvoltării proiectului de investiţii;d) scutiri sau reduceri de impozite si taxe pentru profitul reinvestit, pentru o perioadă de 3 ani de la punerea în funcţiune a investiţiei;e) acordarea de contribuţii financiare de la bugetul de stat pentru locurile de muncă nou-create.Pentru alte proiecte în domeniu, investitorii pot beneficia de următoarele facilităţi:a) scutiri sau reduceri de impozite si taxe pentru profitul reinvestit, pentru o perioadă de 3 ani de la punerea în funcţiune a investiţiei;b) acordarea de contribuţii financiare de la bugetul de stat pentru locurile de muncă nou-create.Cel târziu la începutul lunii februarie, anul următor, Guvernul trebuie să aprobe o hotărâre privind condiţiile si perioada pentru acordarea de facilităţipentru promovarea surselor regenerabile de energie.Facilităţi pentru persoane fizicePersoanele fizice care utilizează surse regenerabile pentru producerea a minimum 20% din consumul propriu de energie electrică au dreptul ladeducerea din venitul anual global a unei sume de până la 50% din valoarea echipamentelor si instalaţiilor achiziţionate în scopul producerii deenergie electrică din surse regenerabile, în funcţie de venitul lunarSistemele de promovarePentru promovarea producerii energiei electrice din surse regenerabile se aplică sistemul cotelor obligatorii, combinat cu tranzacţionareacertificatelor verzi sau prin sistemul „de preţ fix“.Planuri pe termen lungUn lucru foarte bun este faptul că Legea 220/2008 are în vedere o perioadă foarte mare de timp în ceea ce priveste aplicarea schemelor, astfel încâtinvestitorii îsi pot face planuri de investiţie pe termen lung.Sistemul de promovare stabilit se aplică pentru o perioadă de:a) 15 ani pentru energia electrică produsă în grupuri electrice noi;b) 5 ani pentru energia electrică produsă în grupuri/centrale electrice eoliene din import, care au mai fost utilizate pentru producerea energieielectrice pe teritoriul altor state;c) 10 ani pentru energia electrică produsă în centrale/grupuri hidroelectrice de maximum 10 MW, retehnologizate;d) 3 ani pentru energia electrică produsă în centrale/grupuri hidroelectrice de maximum 10 MW, neretehnologizate;e) 10 ani pentru energia termică produsă din surse geotermale în centrale de minimum 5 MWth

7.2. UNGARIAMasuri de sprijin:Sprijin financiar nerambursabil

Noua Lege Széchényi (www.ujszechenyiterv.gov.hu) Programul de Dezvoltare a Economiei Verzi KEOP-2011-4.9.0

Sporirea eficientei energetice a cladirilor in combinatie cu utilizarea energiilor regenerabile KEOP-2011- 4.4.0

Curent electric obtinut din energii regenerabile, incalzire termica, productia de biometan KEOP-2011-4.2.0/B

Satisfacerea necesarului de energie pentru incalzire si racire, din surse de energie regenerabile (B) Noul Program de Dezvoltare Rurala al Ungariei (2007-2013)Ordinul 27/2007. (IV. 17.) FVM Altele

Ordinul 25/2011. (IV. 7.) VM cu privire la sprijinul regional din Fondul European de Garantie AgricolaSprijinirea productiei: Legea LXXXVI / 2007 privind curentul electric.Posibilităţi de finanţareÎnfiinţarea uzinelor de biogaz necesită un capital esenţial, întreprinderile mici necesită o sumă de investiţie în jur de 1000-1800, cele mijlocii de 2800-3600 şi cele mari de 5300-10800 mii de euro.Credit bancarBăncile au tendinţa de a investi în proiecte care exploatează energiile regenerabile, însă pentru aceasta este nevoie de un plan de afaceri binedocumentat, de asigurarea alimentării cu materii prime, de contracte încheiate pe termen lung cu agricultorii şi de garanţii imobiliară.Forţă propriePentru obţinerea creditului bancar şi a finanţării este necesară şi forţa proprie, de regulă în proporţie de 20-25 % faţă de investiţia totală, care încazul unei investiţii mari ar putea ajunge şi la 700-1400 mii de Euro. Există bănci care finanţează în întregime proiectele bine documentate/pregătite,dar acest lucru se realizează relativ rar.

Concluzii:În baza experienţelor uzinelor de biogaz folosite în analiză putem vedea că datorită preţurilor actuale de preluare a energiei electrice (energie verde),a prevederilor tehnice şi administrative în legătură cu preluarea, a preţului ridicat al produselor agricole nu este rentabilă înfiinţarea unei uzinebiogaz, dacă gazul astfel produs se foloseşte numai pentru producţie energiei electrice.Am stabilit că în actualele condiţii economice este rentabilă înfiinţarea unei uzine de biogaz, numai în cazul în care materia primă reprezintădeşeurile produse în mod propriu (în cantitatea, în calitatea corespunzătoare), iar scopul este producţia energiei pentru consumul propriu.În baza acestora se poate imagina înfiinţarea unei uzine lângă o crescătorie de păsări, unde materia primă este excrementele de pui şi resturileprovenite din prelucrarea cărnii/abator, iar folosirea este încălzirea crescătorilor de păsări, alimentarea acestora cu energie electrică, alimentareadepozitului frigorific cu energie electrică. Aceasta se poate completa cu o seră, unde este necesară încălzire, lumină şi CO2. Bioxidul de carbon esteprodusul secundar al producerii de biogaz.

8. EXEMPLE DE BUNE PRACTICI8.1. ROMANIA

Proiect Energia Viitorului – factor de dezvoltare a regiunii transfrontaliere Romania-Ungaria, in cadrul Programului Romania-Ungaria, PHARE CBC 2006 / INTERREG IIIA. Beneficiar: CCIA Timis, impreuna cu CCI a judetului Csongrad

Proiectul de finantare pentru infiintarea Asociatiei “Agentia de Energie a Judetului Timiş”. Beneficiar: ADETIM impreuna cuConsiliul Judetean Timis, avand ca partener si Camera de Comert, Industrie si Agricultura Timis

Clusterul de Energii Sustenabile din Romania. Înființat în Februarie 2011, ROSENC Clusterul de Energii Sustenabile din România esteo reţea deschisă formată din 26 membri fondatori şi viitori membri afiliaţi (firme active, institute de cercetare, instituţii de învăţământsuperior şi mediu, camere de comerţ şi industrie, agenţii de dezvoltare, asociaţii profesionale şi administraţii publice teritoriale).

8.2. UNGARIA ArchEnerg Cluster Regional de Energie regenerabilă şi de Industria Construcţiilor care s-a înfiinţat recent, consideră că cea mai

importantă sarcina a sa este protecţia mediului. Scopul clusterului este ca să ajute întreprinderile participante să devină inovative, sămărească procentul de reutilizare a energiilor regenerabile în cadrul populaţiei, în investiţiile întreprinderilor şi ai instituţiilor, să promovezediferitele soluţii de construcţii şi energetice orientate spre mediu, respectiv să îndeplinească rolul dezvoltării economice în regiunea Dél-Alföld, iar în regiunea europeană Dunăre - Criş - Mureş – Tisa.

8.3. ROLUL CLUSTERELOR IN DOMENIUL ENERGIILOR REGENERABILEExploatarea de dimensiuni industriale, organizată/proiectată a surselor de energie regenerabile este o sarcină complexă. Aceasta este adevăratămai ales în cazul producerii de energie pe bază de biomasă, unde producerea, manipularea, logistica şi utilizarea biomasei presupune muncacoordonată a mai multor participanţi. Una dintre modalităţile de organizare într-un sistem al procedurii este înfiinţarea şi funcţionarea aşa numitelorclustere. În acest capitol prin intermediul câtorva exemple vom prezenta acele năzuinţe, care au ajutat la extinderea utilizării surselor de energieregenerabile prin utilizarea principiului de cluster.Avantajele clusterizării- realizează potenţial sinergia resurselor, organizaţiilor şi persoanelor, mai mult sau mai puţin durabil competitivă în piaţa regională/ naţională/globală,- promovează şi realizează coopetiţia - ca premisă şi motor al creşterii competitivităţii,- Creşterea volumului producţiei şi vânzărilor si reducerea costurilor întreprinderilor si organizaţiilor din cluster prin avantaje•de scară: costul mediu unitar [EUR / buc] pentru un exemplar din sortimentul i scade pe măsura creşterii cantităţii de produse şi servicii realizate şivândute•de reţea: costul mediu unitar [EUR / buc] scade pe măsura creşterii densităţii de trafic realizate şi vândute pentru un sortiment i (transport depasageri/ de mărfuri, telefonie, televiziune prin cablu, transfer de date pe internet etc.)•de învăţare şi de experienţă: costul mediu unitar [EUR / buc] scade pe măsura creşterii efectelor de învăţare şi experienţă reflectate în costul cumanopera•de gamă (anvergură): costul mediu unitar [EUR / buc] scade pe măsura creşterii lărgimii gamei de sortimente i oferite şi vândute, ceea ce permiteutilizarea maximală a capacităţilor concurenţiale–extinderea flexibilă a varietăţii gamelor de produse integrale şi tehnologii / management avansate: inovare în lanţ, inovare integrativă, etc.–optimizarea nivelului calităţii produselor şi mediului: sisteme de calitate integrate, certificări corelate, etc.–extinderea accesului la resurse: resursefinanciare, substanţă şi energie, personal, informaţii de marketing–creşterea eficienţei economice (profit, productivitate), ecologice, sociale•promovează şi realizează, inovarea integrativă în resurse, procese şi structuri de execuţie, management şi politici, cultura cooperării şicompetitivităţii, produse integrale, ca motor al progresului/ competitivităţii în orice conjuncturi, atât în perioade de expansiune cât şi în perioade decriză,•contribuie hotărâtor la ridicarea standardului de viaţă al comunităţilor, regiunilor şi ţărilor în care sunt localizate, în mod specific etapei cicluluide viaţă al clusterelor, prin–progresul competenţei resurselor umane, al infrastructurii în teritoriu–dezvoltarea resurselor sociale (comunicării, spiritului de cooperare şi de echipă) în teritoriu–stimularea elaborării şi aplicării strategiilor teritoriale de competitivitate sustenabilă–creşterea bunăstării populaţiei din teritoriu şi atractivitatea pentru resursele umane competente din alte teritorii–progresul general cultural şi social în teritoriu–fortificarea identităţii şi imaginii comunităţilor, regiunilor şi ţărilor

–atractivitatea pentru investiţii directe naţionale sau străine în teritoriu–dezvoltarea economică în teritoriu şi reducerea / eliminarea şomajului–creşterea competitivităţii comunităţilor, regiunilor şi ţărilor în piaţa naţională–creşterea exportului şi a competitivităţii comunităţilor, regiunilor şi ţărilor în piaţa globală

9. BIBLIOGRAFIE1. Raport despre evaluarea politiciilor din Romania, proiectul BIG> EAST (EIE/07/214), în cadrul programului "Energie Inteligentă pentru

Europa3. „A EUROPEAN STRATEGIC ENERGY TECHNOLOGY PLAN (SET-PLAN) Towards a low carbon future“ , Rutz & Prassl (2008) ,

EUROSTAT, 20074. http://ec.europa.eu/energy/res/index_en.htm5. Strategia naţională în domeniul energiei regenerabile6. Revista Fermierul, Aprilie 20117. www.minind.ro8. Anuarul statistic al României / 2009, INS, 2010.9. Planul regional de gestionare a deşeurilor, regiunea 5 Vest, 2006.10. Screening the rise of fermentable wastes & market prices for energy and waste treatment in Romania, PROBIOPOL Project (2008).11. T. Vintilă, Ș. Jurcoane, Energie regenerabilă din agricultură, Editura Mirton Timișoara, 2009.12. V. Nikolic, T. Vintilă, Producerea şi utilizarea biogazului obținerea de energie, Editura Mirton Timișoara, 2009.13. T. Vintilă, M. Maniu, Managementul dejecţiilor în ferme de vaci pentru reducerea poluării şi obţinerea unui îngrăşământ valoros,

Editura Mirton Timişoara, 2009.14. T. Vintilă, N. Dragomir, Producerea de biomasă vegetală utilizând îngrăşământ natural tratat anaerob, Editura Mirton Timişoara,

2009.15. Irodalomjegyzék16. Dr. Bai Attila (2007) A Biogáz – Száz magyar falu könyvesháza Kht. Budapest17. Chlepkó Tamás (szerk.) (2008.) Megújuló Mezőgazdaság – Magyar Katolikus Rádió Zrt. Budapest

18. Dr. Patay István (szerk.) (2007.) Mindentudás a megújuló energiaforrásokról a Dél-Alföldi Régióban – Békés Megyei Kereskedelmi ésIparkamara Békéscsaba

19. Bai Attila – Lakner Zoltán – Marosvölgyi Béla – Nábrádi András (2002.) A biomassza felhasználása – Szaktudás Kiadó Ház, Budapest20. www.magyarorszag.hu; www.kormany.hu ; www.vm.gov.hu; www.kvvm.hu; www.ujszechenyiterv.gov.hu; www.ksh.hu ; www.biogazkft.hu;

www.biogas.hu; www.archenerg.hu

Continutul prezentului material nu reprezintă în mod necesar poziţia oficială a Uniunii Europene.Capitolele 1, 2, 3, 4, 5.1. 6, 7.1,8.1, din prezenta lucrare au fost realizate de CCIAT prin implicarea expertilor:

- Ec. D-na Diana Fiţi-Manager de Proiect CCIAT- Ing. D-na Simona Ciuferescu-Manager de proiect CCIAT- S.I. Dr. Ing. Teodor Vintila –Facultatea de Zootehnie şi Biotehnologii, USAMVB Timişoara

Capitolele 5.2, 5.3, 7.2, 8.2, 8.3, din prezenta lucrare au fost realizate de Camera de Comerţ si Industrie a judeţului Csongrad prin implicareaexperţilor:

- D-na Katalin Kozsuchne, Director Dezvoltare Afaceri si Relatii Externe in cadrul Camerei de Comert si Industrie a judetului Csongrad- Ing. Zoltan Szabo, Diector Executiv al Camerei Agricole a judetului Csongrad

Traducerea studiului din limba maghiara in limba romana a fost realizata de SC TARTARUGA SERVIZI srl.

Timisoara, Iunie 2011